Phénologie et dynamique de population des crustacés décapodes : effets de facteurs biotiques et climatiques sur le recrutement du crabe des neiges (Chionoecetes opilio)

Emond, Kim (2018). « Phénologie et dynamique de population des crustacés décapodes : effets de facteurs biotiques et climatiques sur le recrutement du crabe des neiges (Chionoecetes opilio) » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

Chez les invertébrés marins benthiques, la variabilité du recrutement des premiers stades de vie (c.-à-d., œuf, larve et juvénile) peut jouer un rôle prépondérant dans la dynamique des populations. En effet, les premiers stades de vie sont généralement les plus sensibles aux variations de l'environnement, de sorte que de légers changements des conditions environnementales peuvent leur imposer des taux de mortalité très variables. Toutefois, l'étude du recrutement des premiers stades de vie s'avère être très complexe en milieu naturel, puisque ce processus est sous le contrôle d'une multitude de facteurs abiotiques et biotiques qui interagissent à différentes échelles spatiotemporelles. De plus, les premiers stades de vie de nombreuses espèces marines ne sont pas échantillonnés ou, le cas échéant, sont échantillonnés souvent de manière inefficace en raison de leur petite taille et de leur répartition méconnue. Ainsi, le rôle relatif des facteurs biotiques et abiotiques dans la dynamique des populations d'invertébrés benthiques demeure peu connu chez la plupart des espèces. Ce projet avait pour objectif principal d'examiner l'effet de plusieurs facteurs climatiques et biotiques sur la phénologie et la dynamique de population d'un invertébré marin exploité commercialement dans le golfe du Saint-Laurent et ailleurs dans le nord de l'Atlantique et du Pacifique, soit le crabe des neiges (Chionoecetes opilio). Un vif débat persiste dans le cas du crabe des neiges quant à savoir si les variations importantes de son abondance sont dues principalement à des mécanismes de contrôle ascendants ou descendants. D'une part, la variabilité importante de la biomasse commerciale du crabe des neiges pourrait découler d'une production ou d'une survie très variable des premiers stades de vie engendrée par les variations du climat. Une autre école de pensées, au contraire, suppose un contrôle descendant par prédation des poissons de fond. De plus, la ou les causes des cycles d'abondance observés chez certaines populations du crabe des neiges sont toujours méconnues. Ce phénomène pourrait être dû à des facteurs de régulation intrinsèques, comme le cannibalisme. Les résultats obtenus dans cette thèse suggèrent fortement que l'importante variabilité du recrutement des premiers stades de vie du crabe des neiges serait due principalement à des processus ascendants associés à la variabilité du climat. Nous avons trouvé que les conditions de glace durant l'hiver précédant la phase larvaire ont influencé l'abondance larvaire du crabe des neiges via ses effets probables sur les conditions du bloom planctonique. Nous avons aussi trouvé que la température de l'eau près de la surface durant la phase larvaire et sur le fond durant la phase benthique étaient des facteurs déterminants qui influencent l'abondance des larves et des premiers stades benthiques du crabe des neiges. Ce résultat confirme nos hypothèses et supporte l'idée que les premiers stades de vie, particulièrement les premiers stades benthiques, sont très sensibles à de faibles variations de la température de l'eau. Nous n'avons trouvé aucune évidence d'un contrôle descendant via la prédation par les poissons de fond sur les premiers stades benthiques du crabe des neiges qui soit de nature à dicter des tendances démographiques perceptibles à court ou à long terme. Nos résultats ont également mis en évidence le rôle important des facteurs dépendants de la densité dans la dynamique de population du crabe des neiges. Cette étude est la première à démontrer une relation entre la biomasse reproductrice (production larvaire) et le recrutement chez le crabe des neiges. Le cannibalisme par les crabes de taille intermédiaire était aussi un des principaux facteurs biotiques déterminant la variabilité interannuelle de l'abondance des premiers stades benthiques du crabe des neiges. D'ailleurs, la modélisation de la dynamique de population a fortement suggéré que le cannibalisme est responsable des cycles d'abondance d'environ 8 ans observés dans les populations du crabe des neiges étudiées dans le cadre de cette thèse. Notre étude a également révélé un changement important dans la phénologie larvaire du crabe des neiges en réponse aux changements climatiques. Depuis le début des années 1990, le golfe du Saint-Laurent s'est réchauffé, ce qui a entraîné une phénologie plus hâtive au cours des 30 dernières années. Ce changement dans la phénologie larvaire du crabe des neiges est probablement une conséquence de l'effet du réchauffement climatique sur la période d'éclosion des larves ainsi que sur le taux de développement larvaire. Le réchauffement des températures de l'eau a aussi été responsable, du moins en partie, de la diminution de l'abondance des larves et des premiers stades benthiques du crabe des neiges au cours de la période d'étude. Ces résultats suggèrent fortement que l'abondance des espèces sténothermes d'eau froide telles que le crabe des neiges pourrait diminuer davantage si le réchauffement dans le golfe du Saint-Laurent se poursuit. Cette thèse apporte une contribution significative à notre compréhension de la dynamique de population d'un invertébré marin écologiquement et économiquement important des écosystèmes benthiques de l'hémisphère nord. Nos recherches ont montré que les processus ascendants et densité-dépendants prévalent sur les processus de contrôle descendants pour établir les fluctuations à court terme (cycles) et les tendances à plus long terme du recrutement des premiers stades de vie du crabe des neiges. Les résultats obtenus et les méthodologies développées dans cette thèse pourront entraîner un raffinement des protocoles de gestion des populations exploitées du crabe des neiges et ainsi contribuer à une meilleure conservation de l'espèce, particulièrement dans le contexte actuel de changement climatique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : crabe des neiges, dynamique de population, recrutement, premiers stades de vie, phénologie larvaire, processus de contrôle ascendants, variabilité climatique, cannibalisme, production larvaire.

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Bêty, Joël
Mots-clés ou Sujets: Crabe des neiges / Recrutement / Dynamique des populations / Larves / Phénologie / Facteurs climatiques / Cannibalisme
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 26 oct. 2018 07:50
Dernière modification: 26 oct. 2018 07:50
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/11777

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