Soutenance mémoire
Les coupes forestières du bassin versant aux poissons
RECRUTEMENT DES POPULATIONS DE POISSONS
Les poissons s’ont d’une importance capitale pour l’Homme, procurant nourriture et emploi à des millions de personnes à travers le monde. L’utilisation durable et la gestion responsable des stocks de poissons doit reposer sur une connaissance détaillée et précise de leur biologie et de leur rôle au sein des écosystèmes aquatiques. Depuis la fin du 19e siècle, les fluctuations interannuelles d’abondance des populations de poissons marins et d’eau douce sont au cœur des recherches en science halieutique. À cette époque, on attribuait ces variations d’abondance principalement à la surpêche et aux migrations des poissons vers d’autres aires de pêche (Houde 2008). Les travaux pionniers de Hjort (1914) au sein du Conseil international pour l’exploration de la mer (International council for the exploration of the sea, ICES) ont démontré que les fluctuations d’abondance n’étaient pas tant créées par les variations dans les patrons de migrations que par le succès reproductif des poissons, i.e. le renouvellement des populations par le recrutement. En science halieutique, le recrutement signifie l’ajout d’une nouvelle cohorte de jeunes individus dans une population, qui participeront éventuellement à leur tour à son renouvellement.
Actuellement, beaucoup d’efforts sont déployés afin de déterminer les facteurs qui influencent le recrutement des populations de poissons dans le but ultime de prévoir la force des classes d’âge et la force du recrutement et ainsi, s’assurer d’une gestion saine et durable de la ressource (Sissenwine 1984, Cowan & Shaw 2002).
Malgré presqu’un siècle complet de recherche, les processus qui influencent le recrutement des poissons marins et d’eau douce ne sont pas encore complètement décrits (Heath 1992, Pitchford et al. 2005). On sait aujourd’hui que c’est durant les jeunes stades de vie (stades œuf, larve et juvénile) que sont déterminés les niveaux de recrutement pouvant varier considérablement d’une année à l’autre (Houde 1987, Sale 1990). Les jeunes stades de vie chez les poissons sont caractérisés par de très hauts taux de mortalité, pouvant atteindre des valeurs variables et aussi élevées que 99,99% (Sale 1990, Houde 1994). La prédation, incluant le cannibalisme, est considérée comme la principale cause de mortalité (Bailey & Houde 1989, Houde 2002).
HYPOTHÈSE CROISSANCE-MORTALITÉ
Les premières hypothèses émises pour expliquer le recrutement variable des populations de poissons proposent que les larves doivent rencontrer des conditions d’alimentation favorables pour atteindre une croissance rapide et participer au recrutement (e.g. l’hypothèse de la période critique de Hjort (1914), l’hypothèse match-mismatch de Cushing (1990)). Ces premières hypothèses sur le déterminisme du recrutement chez les poissons ont mené à l’émergence d’un véritable paradigme associant croissance rapide, survie et recrutement. Dans le but d’orienter les recherches sur le recrutement, Anderson (1988) a rassemblé ces concepts dans un schéma conceptuel aujourd’hui connu sous le nom d’hypothèse croissance-mortalité. Conformément à cette hypothèse, les individus à forte croissance auraient une meilleure probabilité de survie considérant que : (1) à un âge donné, ils sont moins vulnérables à la prédation que leurs conspécifîques (le concept bigger-is-better, Miller et al. 1988); (2) ils sont exposés moins longtemps à la pression de prédation intense qui sévit durant le stade larvaire (le concept stage-duration, Chambers & Leggett 1987, Houde 1987); (3) à une taille donnée, ils sont davantage doués pour les comportements anti-prédateurs que leurs conspécifîques montrant une faible croissance (le concept growth-selective prédation, Takasuka et al. 2003). La survie durant les jeunes stades de vie chez les poissons ne serait donc pas aléatoire parmi les individus d’une cohorte donnée; elle serait plutôt sélective à la croissance, favorisant les individus affichant une croissance plus rapide.
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Table des matières
Résumé
Abstract
Avant-propos
Remerciements
Table des matières
Liste des tableaux
Liste des figures
CHAPITRE 1
Introduction
1.1 Recrutement des populations de poissons
1.2 Hypothèse croissance-mortalité
1.3 Facteurs environnementaux influençant la croissance durant les jeunes
stades de vie des poissons
1.4 Survie sélective à la croissance
1.5 Impact d’une perturbation environnementale sur l’écologie des jeunes stades de vie chez les poissons : les coupes forestières
1.6 La perchaude
1.7 Hypothèse et objectifs
1.8 Portée de l’étude
CHAPITRE 2
Impact of forest harvesting on larval and juvenile growth of yellow perch (Perca
flavescens) in boreal lakes
2.1 Abstract
2.2 Résumé
2.3 Introduction
2.4 Material and methods
2.4.1 Study sites and sampling design
2.4.2 Field sampling
2.4.2.1 Fish
2.4.2.2 Plankton
2.4.3 Laboratory procedure
2.4.3.1 Fish
2.4.3.2 Plankton
2.4.4 Data analysis
2.4.4.1 Fish
2.4.4.2 Plankton
2.5 Results
2.5.1 Growth rate
2.5.2 Length-at-age
2.5.3 Plankton biomass
2.6 Discussion
2.6.1 Forest harvesting effects on YOY yellow perch growth
2.6.2 Effects of forest harvesting on lake trophodynamics
2.6.3 Other considerations for fish feeding success and growth
2.7 Acknowledgments
CHAPITRE 3
Diet and feeding success of fast-growing yellow perch (Perca flavescens) larvae
and juveniles in perturbed small oligotrophic boreal lakes
3.1 Abstract
3.2 Résumé
3.3 Introduction
3.4 Materials and methods
3.4.1 Study sites and field sampling
3.4.2 Diet composition analyses
3.4.3 Prey field analyses
3.5 Results
3.5.2 Prey field
3.5.3 Feeding success and growth of YOY yellow perch in relation to biotic and abiotic environmental factors
3.6 Discussion
3.6.1 Diet composition of fast- and slow-growing larval and juvenile yellow perch
3.6.2 Forest harvesting impacts on prey availability
3.6.3 Feeding success and growth of YOY yellow perch in relation to biotic and abiotic environmental factors
3.6.4 Conclusion
3.7 Acknowledgements
CHAPITRE 4
Discriminating the influence of environmental conditions, growth-selective survival and potential for growth at hatching on early growth in yellow perch (Perca flavescens) populations
4.1 Abstract
4.2 Résumé
4.3 Introduction
4.4 Material and Methods
4.4.1 Study sites and field sampling
4.4.2 Otolith analysis
4.4.3 Data analysis
4.5 Results
4.5.1 Environmental conditions and growth
4.5.2 Growth-selective survival
4.5.3 Potential for growth at hatching
4.6 Discussion
4.6.1 Factors influencing early life growth of survivors in yellow perch
4.6.1.1 Environmental conditions
4.6.1.2 Growth-selective survival
4.6.1.3 Potential for growth at hatching
4.6.2 Selection for fast growth vs. selection for slow growth
4.6.3 Implications for recruitment
4.6.4 Conclusion
4.7 Acknowledgments
CHAPITRES
Discussion et conclusion
5.1 Les coupes forestières du bassin versant aux poissons
5.1.1 Impact des coupes sur les conditions environnementales abiotiques et biotiques de croissance et d’alimentation des jeunes stades de vie
5. 1 .2 Coupe forestière et croissance larvaire et juvénile chez la
perchaude
5.1.3 Alimentation et croissance chez la jeune perchaude en relation avec
les changements abiotiques et biotiques post-coupes
5.1.4 Déterminants de la croissance rapide post-coupes chez la perchaude
5.2 Sélection pour la croissance rapide vs. sélection pour la croissance lente
5.3 Croissance et recrutement
5.4 Signification des résultats pour la foresterie
5.5 Contribution et originalité de l’étude
5.6 Perspectives de recherche
5.6.1 Effets de la hausse de COD sur l’écologie de l’alimentation des larves et des juvéniles de perchaude
5.6.2 Variations spatiales et ontogéniques de la survie sélective à la croissance
5.6.3 Influence des prédateurs sur la survie sélective à la croissance
5.6.4 Recrutement des populations de perchaudes
Bibliographie
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