La dynamique du zooplancton au lac Saint-Jean

Marion, Alexandra (2018). « La dynamique du zooplancton au lac Saint-Jean » Thèse. Montréal (Québec, Canada), Université du Québec à Montréal, Doctorat en biologie.

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Résumé

La pêche commerciale et sportive sont importantes au Canada et ont d’importantes répercussions socio-économiques. Le lac Saint-Jean, lac naturel contrôlé par une retenue, est réputé pour sa pêche sportive à la ouananiche (saumon d’eau douce Salmo salar), également au doré jaune (Sander vitreus) et à la lotte (Lota lota). Le lac abrite la plus importante population de ouananiches en Amérique du Nord. Dès lors, il est devenu un attrait écotouristique important pour la région du Québec. Le zooplancton joue un rôle essentiel dans les écosystèmes aquatiques puisqu’il permet le transfert d’énergie de la production primaire vers les niveaux trophiques supérieurs. La productivité de la ouananiche, du doré jaune et de la lotte dépendent de celle de l’éperlan arc-en-ciel (Osmerus mordax), poisson fourrage du lac. Le lien entre ces espèces et l’éperlan est bien connu toutefois très peu d’études se sont intéressées à la relation entre l’éperlan arc-en-ciel et le zooplancton. Ces études ont montré que les larves d’éperlan pouvaient consommer de 60 à 70 % par jour de leur masse corporelle au début de l’été et que leur diète était constituée de cladocères et de copépodes. Malgré l’importance du zooplancton pour ces larves, les connaissances sur le zooplancton du lac sont très limitées. Pour mieux comprendre le fonctionnement du système aquatique, il est fondamental de prendre en considération l’étude de la dynamique des populations zooplanctoniques du lac et de connaître les forces environnementales régissant le contrôle de ces populations. L’objectif de cette thèse était d’étudier la dynamique du zooplancton de ce réservoir oligotrophe du Bouclier boréal canadien. Cette étude visait à définir la dynamique du zooplancton du lac et également identifier les différents facteurs environnementaux interagissant sur cette dynamique. Pour étudier cette dynamique, un échantillonnage synoptique de zooplancton et de différentes variables environnementales a été réalisé de mai à octobre (période d’eau libre de glace) pendant deux années consécutives (2006 et 2007) afin d’étudier la dynamique de la structure saisonnière et spatiale de la communauté de crustacés zooplanctoniques ainsi que les processus ascendants et descendants contrôlant la dynamique de population des deux principales espèces de copépodes du lac. Un échantillonnage a été réalisé en 2008 à deux stations pendant cette période (mai à octobre) pour mettre en évidence les relations trophiques à l’intérieur de l’écosystème pélagique du lac à l’aide des isotopes stables de carbone et d’azote. Les résultats ont tout d’abord montré que la communauté de crustacés zooplanctoniques du lac était dominée par deux copépodes Leptodiaptomus ashlandi (calanoïde) et Diacyclops bicuspidatus thomasi (cyclopoïde). Cette communauté a révélé un changement saisonnier qui différait entre les deux années due principalement aux différents patrons d’abondance de L. ashlandi. Cette variabilité interannuelle peut être vraisemblablement expliquée par la prédation des vertébrés (jeunes de l’année d’éperlan arc-en-ciel Osmerus mordax) et la variabilité interannuelle dans la période de floraison printanière phytoplanctonique. La communauté de crustacés zooplanctoniques variait également spatialement avec une abondance d’organismes zooplanctoniques plus importante dans les zones stratifiées comparé aux zones non stratifiées, une conséquence probable d’une prédation des vertébrés de jeunes de l’année d’éperlan arc-en-ciel plus élevée dans les zones pélagiques peu profondes du lac. L’étude démographique de ces deux principales populations de copépodes par analyse transversale a ensuite montré que, pendant la période de croissance de chaque espèce, D. bicuspidatus thomasi avait des taux de mortalité journaliers plus élevés pendant la métamorphose (N6-C1) alors que L. ashlandi avait des taux de mortalité journaliers plus élevés pendant les stades naupliens. Le recrutement journalier différait également pour les deux espèces avec une plus grande perte de la population chez les jeunes stades du calanoïde. Les résultats ont suggéré que le recrutement du cyclopoïde était contrôlé par la reproduction (processus ascendant) alors que celui du calanoïde était gouverné par la reproduction et la mortalité (processus ascendant et descendant) bien qu’également influencé par la dynamique saisonnière de la biomasse phytoplanctonique. Pendant la période de croissance, le cannibalisme influençait la mortalité des jeunes stades du cyclopoïde alors que la température, la biomasse phytoplanctonique, la compétition et le cannibalisme influençaient différemment la mortalité des jeunes stades du calanoïde suivant les deux années. Les signatures isotopiques des organismes zooplanctoniques et des larves d’éperlan ont enfin montré que, de mai à juillet, la plupart des composants du réseau trophique pélagique du lac Saint-Jean dépendait de la matière organique particulaire autochtone bien que certains organismes dépendaient de sources allochtones. Entre août et octobre, le réseau trophique pélagique dépend seulement de sources autochtones. Ce réseau trophique pélagique est caractérisé par une omnivorie prépondérante impliquant des liens trophiques complexes. Les résultats provenant d’un modèle de mélange basé sur l’analyse d’isotopes stables ont suggéré la présence de prédation intraguilde et de cannibalisme au sein de la communauté zooplanctonique. Ces résultats supportent ainsi les différents facteurs impliqués dans la mortalité des jeunes stades des deux principales espèces de la communauté de crustacés zooplanctoniques du lac. L’étude souligne ainsi l’importance de prendre en considération les interactions entre les processus ascendants et descendants gouvernant la dynamique des populations de copépodes et offre un aperçu de la complexité des liens trophiques à l’intérieur de l’écosystème pélagique du lac Saint-Jean. ____________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR cannibalisme, dynamique des populations zooplanctoniques, isotopes stables, lac Saint-Jean, mortalité stade-spécifique, omnivorie, prédation intraguilde, recrutement, réseau trophique, structure des communautés zooplanctoniques

Type: Thèse ou essai doctoral accepté ()
Informations complémentaires: La thèse a été numérisée telle que transmise par l'auteur.
Directeur de thèse: Sirois, Pascal
Mots-clés ou Sujets: Zooplancton -- Populations / Lac Saint-Jean / Copépodes / Variations saisonnières / Distribution verticale / Chaînes alimentaires / Dynamique des populations
Unité d'appartenance: Faculté des sciences > Département des sciences biologiques
Déposé par: Service des bibliothèques
Date de dépôt: 30 janv. 2019 13:22
Dernière modification: 30 janv. 2019 13:22
Adresse URL : http://archipel.uqam.ca/id/eprint/12155

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