Charette, Cristina
(2024).
« Environmental context dependency of invasive species impacts in the upper St. Lawrence River food web » Thèse.
Montréal (Québec), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.
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Résumé
Les écosystèmes d’eau douce sont menacés par de nombreux facteurs de stress anthropiques, notamment l’eutrophisation, la pollution industrielle et les espèces envahissantes. Ces facteurs de stress peuvent produire des effets importants sur la biodiversité, le fonctionnement et les services des écosystèmes, ainsi que sur la gestion des ressources naturelles. L’introduction d’espèces non indigènes dans les réseaux trophiques est reconnue comme une menace mondiale importante pour la biodiversité, en particulier dans les écosystèmes d’eau douce. Les espèces envahissantes peuvent influencer la structure trophique et les processus écosystémiques, en façonnant les flux d’énergie et la dynamique des contaminants. Cependant, l’influence du contexte environnemental sur les impacts des espèces envahissantes a souvent été négligée. Ceci est, malgré son importance pour prédire le succès ou l’échec des envahisseurs, identifier les habitats vulnérables ou résistants et pour estimer l’ampleur potentielle des impacts. Le gobie à taches noires (Neogobius melanostomus) et les moules dreissenidées (Dreissena polymorpha et D. bugensis), des espèces envahissantes, se sont définitivement intégrés dans les réseaux trophiques aquatiques, y compris ceux-ci du Haut Saint-Laurent (HSL). Alors que ces espèces envahissantes exercent des effets substantiels sur les réseaux trophiques, des incertitudes persistent quant au contexte environnemental de leurs impacts. Par conséquent, l’objectif global de ma thèse était d’étudier comment le contexte environnemental influence les impacts écologiques découlant de l’interaction trophique entre les moules dreissenidées et les gobies à taches noires dans le HSL. Ma thèse portait sur les questions suivantes : 1) dans quelle mesure l’environnement abiotique influence-t-il la spécialisation alimentaire et la position trophique des gobies à taches noires, et à son tour, les interactions compétitives avec la perchaude indigène (Perca flavescens) ? 2) le lien trophique entre les moules dreissenidées et le gobie à taches noires influence-t-il les voies énergétiques et la qualité nutritionnelle des réseaux trophiques aquatiques ? 3) comment l’interaction trophique entre les moules dreissenidées et le gobie à taches noires contribue-t-elle au transfert du méthylmercure (MeHg) dans les réseaux trophiques aquatiques ? Pour répondre à ces questions, j’ai échantillonné le long d’un gradient spatial de conditions environnementales, de MeHg dans les sédiments et d’abondance d’espèces envahissantes dans le HSL. En général, j’ai utilisé les isotopes stables soutenus par le contenu stomacal pour caractériser les voies énergétiques du réseau trophique et les rôles trophiques du gobie à taches noires, de la perchaude indigène de petites tailles et des poissons indigènes piscivores comme l’achigan à petite bouche (Micropterus dolomieu) et la perchaude de grandes tailles. Dans les Chapitres 2 et 3, j’ai utilisé les acides gras comme indicateurs de la qualité nutritionnelle du réseau trophique et de l’état nutritionnel des poissons. Dans le Chapitre 3, l’analyse du MeHg a été effectuée pour élucider la dynamique des contaminants à travers les différents niveaux trophiques. Dans le Chapitre 1, la spécialisation alimentaire des gobies à taches noires était étroitement liée à la conductivité de l’eau. Notamment, l’impact écologique du gobie à taches noires était le plus prononcé dans les endroits où la conductivité de l’eau était faible, où l’espèce envahissante était un spécialiste benthique. Dans de tels environnements, un plus grand chevauchement des niches alimentaires entre le gobie à taches noires et la perchaude indigène de tailles similaires a été détecté, suggérant une intensification des interactions compétitives pour les ressources benthiques. Dans le Chapitre 2, le gobie à taches noires et les moules dreissenidées ont amplifié le réseau trophique benthique dans le HSL, ce qui a entraîné une diminution de l’état nutritionnel de l’achigan à petite bouche piscivore indigène se nourrissant de gobies à taches noires. Le gobie à taches noires, en consommant des moules dreissenidées, a exacerbé les effets de l’eutrophisation sur la qualité nutritionnelle du réseau trophique. Dans le Chapitre 3, les résultats ont souligné l’importance des conditions abiotiques et du comportement alimentaire du gobie à taches noires dans la modulation du transfert de MeHg vers les piscivores indigènes. Bien que le lien trophique entre les gobies à taches noires et les moules dreissenidées ait augmenté la bioamplification trophique du MeHg, la densité élevée de gobies à taches noires a fourni une ressource abondante aux piscivores et a contrecarré la bioaccumulation du MeHg chez les piscivores indigènes. Dans l’ensemble, ma thèse souligne l’importance de prendre en compte l’influence du contexte environnemental dans les invasions biologiques pour prédire et atténuer les impacts des espèces envahissantes dans les écosystèmes d’eau douce. En combinant des outils d’analyse du réseau trophique, ma thèse offre des perspectives uniques pour la recherche en écologie des invasions biologiques et la gestion des écosystèmes. Mes recherches soulignent que les invasions biologiques sont étroitement liées à d’autres facteurs de stress anthropiques, ce qui met en évidence la nécessité pour la recherche d’adopter des approches holistiques afin de mieux protéger et conserver les écosystèmes d’eau douce.
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MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : écosystèmes d’eau douce, espèces envahissantes, contexte environnemental, hétérogénéité environnementale, voies énergétiques, qualité nutritionnelle, dynamique des contaminants, gobie à taches noires, moules dreissenidées, isotopes stables, acides gras, mercure
| Type: |
Thèse ou essai doctoral accepté
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| Informations complémentaires: |
Fichier numérique reçu et enrichi en format PDF/A. |
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Directeur de thèse: |
Derry, Alison Margaret |
| Mots-clés ou Sujets: |
Écosystèmes aquatiques / Invasions biologiques / Chaînes alimentaires / Organismes d'eau douce introduits / Gobie à taches noires / Moule zébrée / Moule quagga / Conditions environnementales / Saint-Laurent (Fleuve) |
| Unité d'appartenance: |
Faculté des sciences > Département des sciences biologiques |
| Déposé par: |
Service des bibliothèques
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| Date de dépôt: |
11 oct. 2024 13:12 |
| Dernière modification: |
11 oct. 2024 13:12 |
| Adresse URL : |
http://archipel.uqam.ca/id/eprint/18102 |
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