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Mouvements et utilisation de l’habitat par le saumon atlantique (Salmo salar) lors de la colonisation d'un nouvel habitat.

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Frechette, Danielle M. (2019). Mouvements et utilisation de l’habitat par le saumon atlantique (Salmo salar) lors de la colonisation d'un nouvel habitat. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 170 p.

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Résumé

La capture et le transport des salmonidés est une pratique commune qui permet aux adultes en migration vers l’amont et aux smolts en phase de dévalaison de contourner les barrières anthropiques à la migration, telles que les barrages hydroélectriques. Le transfert de saumons reproducteurs dans un habitat inutilisé est de plus en plus envisagée comme moyen d'accroître la population par les programmes de rétablissement des salmonidés. Une compréhension approfondie de la manière dont le saumon adulte utilise l'espace lors de la colonisation est cependant essentielle afin de garantir que ces programmes atteignent les résultats souhaités en matière de conservation. Cette thèse vise à améliorer notre compréhension des schémas de migration et d'utilisation de l'habitat par le saumon atlantique adulte (Salmo salar) après un transfert, en relation avec les conditions environnementales et les caractéristiques intrinsèques du poisson. Ce travail a été fait au cours d’un programme de colonisation mis en oeuvre sur la Rivière Sainte-Marguerite Nord-Est (Québec) de 2014 à 2016. Le programme de colonisation impliquait de transporter des adultes dans un nouvel habitat en amont d'une paire de chutes infranchissables, dans le but de réduire les effets de la densité sur la croissance et la survie des juvéniles. Tous les saumons transportés ont été marqués avec des émetteurs acoustiques et suivis à l'aide d'une série de récepteurs acoustiques afin d’examiner leurs déplacements et l'utilisation de l'habitat. Au total, 68 saumons atlantiques ont été transportés et marqués pendant les trois années de l'étude. La majorité des saumons transportés sont restés dans le nouvel habitat [58% en 2014 (7 sur 12); 72% en 2015 (18 sur 25); 68% en 2016 (21 sur 31)]. Les résultats d’une analyse de survie effectuée à l’aide d’un modèle de risques proportionnels de Cox ont montré que la longueur à la fourche était l’unique facteur influençant de façon positive le retour vers l’aval suite au transport. Ni les conditions du transport ni les conditions environnementales dans la rivière après le transport ne semblaient affecter significativement le taux de retour vers l’aval. Enfin, le taux de retour vers l’aval est très peu variable en fonction des années. L’utilisation d’une combinaison de techniques incluant la télémétrie acoustique, l’imagerie infrarouge thermique et la surveillance de la température des rivières, a montré que, bien que la température du chenal principal de la rivière Sainte-Marguerite Nord-Est est demeuré relativement fraîche (< 23 ◦C) pendant l’étude, certaines fosses ont été utilisées par les saumons adultes comme refuges frais au cours de la période la plus chaude de l'été. Les résultats indiquent que cette thermorégulation comportementale s’est produite à une température moins chaude qu’anticipée par des études précédentes sur l’utilisation de ces refuges thermiques par les saumons atlantiques juvéniles et adultes. Ces résultats soulignent l’importance 1) d’associer les méthodes aériennes et terrestres afin d’identifier les refuges thermiques appropriés pour le saumon adulte et 2) de considérer la présence/absence de refuges thermiques lors de la sélection de tronçons pour les programmes de colonisation. La mesure en simultané de la température de l’eau et du débit de la rivière, combinée à des positionnements à haute résolution spatiale et temporelle des saumons obtenus à l’aide de la télémétrie acoustique (de la remise en liberté dans le nouvel habitat jusqu'au début de la fraie) ont servi à montrer que le sexe du poisson, les conditions environnementales et la morphologie de la rivière influençaient le déplacement et l'utilisation de l'habitat par les individus restés dans l'habitat colonisé. Les saumons ont démontré deux types de schémas de déplacement : le type « sédentaire » effectuant peu de déplacements sur de courtes distances et le type « explorateur » effectuant beaucoup de déplacements et sur de longues distances. Les résultats indiquent que les femelles avaient plus tendance à être sédentaires indépendamment de la température ou du débit, comparativement aux mâles qui étaient plus souvent sédentaires lors de fortes températures et lorsque le débit était élevés. De toutes les caractéristiques physiques mesurées, la taille de la fosse était la variable de l’habitat la plus importante pour déterminer si une fosse de rétention était adéquate, les fosses les plus grandes et les plus profondes étant fréquentées plus souvent. Cette étude a permis d’obtenir une image détaillée, avec une haute résolution spatiale et temporelle, des schémas de déplacements et d'utilisation de l’habitat par le saumon atlantique adulte lors de la colonisation d'une rivière naturelle non régulée en lien avec les variables biotiques et abiotiques. Une compréhension approfondie de la manière dont les saumons colonisent un nouvel habitat sera un atout précieux pour optimiser de futurs programmes de réintroduction et de colonisation.

Abstract

Translocation of salmonids is a common practice to enable upstream migrating adults or downstream migrating smolts to bypass anthropogenic barriers to migration, such as hydroelectric dams or adverse habitats. Translocation of breeding adult salmon into vacant habitat as a means of population enhancement is increasingly being considered as part of salmonid recovery programs. Thorough understanding of how adult salmon use space during colonization is essential to ensuring that such programs achieve desired conservation outcomes. This thesis therefore aims to improve our understanding of migration patterns and habitat use by adult Atlantic salmon (Salmo salar) in relation to environmental conditions and intrinsic fish characteristics following transport and release into novel habitat. This work was conducted in conjunction with a colonization program that operated in the Rivière Sainte-Marguerite Nord-Est (Quebec) from 2014-2016. The colonization program entailed trapping a subset of returning adults for transport into novel habitat upstream of a pair impassible waterfalls, with the goal of reducing density-dependent effects on juvenile growth and survival. All salmon released into the novel habitat were tagged with acoustic transmitters and tracked using an array of acoustic receivers to examine movement patterns and habitat use. A total of 68 adult Atlantic salmon were transported and tagged during the three years of the study. The majority of transported salmon remained in the novel habitat [58% in 2014 (7 of 12); 72% in 2015 (18 of 25); 68% in 2016 (21 of 31)]. Post-transport fallback (movement out of the novel habitat) occurred within seven days of release. Application of time-to-event analysis using Cox proportional hazards regression indicated that larger fish had a greater propensity to fallback. Neither conditions experienced during transport nor environmental conditions experienced in-river after transport appeared to significantly affect the fallback rate, and there was no apparent variability in fallback rate among years. A novel combination of acoustic telemetry, thermal infrared remote sensing, and river temperature monitoring indicated that although mainstem river temperature in the Nord-Est was relatively cool and did not exceed 23◦C, adult salmon used large mainstem pools as cool refuges during the warmest period of the summer at substantially cooler ambient river temperatures than expected from previous studies that described thermal refuge use by juvenile and adult Atlantic salmon. These findings highlight the importance of 1) combining aerial and ground-based methods to identify suitable thermal refuges and 2) prioritizing river basins or reaches that contain adequate thermal refuges to support adult salmon when selecting habitat for colonization programs. Simultaneous measurement of river temperature and discharge, combined with discrete positions of salmon at high spatial and temporal resolution obtained using acoustic telemetry indicated that fish sex, environmental conditions, and river morphology influenced movement patterns and habitat use by individuals that remained in colonization habitat. Salmon exhibited two primary movement patterns: an exploratory pattern characterized by many long-distance movements, and a sedentary movement pattern characterized by fewer, short-distance movements. Sex and river temperature had the greatest influence on the type of movement pattern exhibited by a given individual on a given day. Females were more likely to be sedentary regardless of the river temperature or discharge and males were more likely to be sedentary at high temperature and high discharge. Of the physical features measured, pool size was the most important habitat feature defining suitable holding pools, with larger and deeper pools being used more often. This study provided a detailed picture of the movement patterns and habitat use by adult Atlantic salmon during the colonization of a pristine, unregulated river in relation to biotic and abiotic variables at a high spatial and temporal resolution. Thorough understanding of how salmon colonize novel habitat will be a direct asset for optimizing future reintroduction and colonization programs.

Type de document: Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Bergeron, Normand
Co-directeurs de mémoire/thèse: Dodson, Julian
Mots-clés libres: Salmo salar; télémétrie; refuges thermiques; télédétection; migration; retour vers l’aval; température; telemetry; remote sensing; migration; fallback; temperature
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 08 nov. 2019 17:43
Dernière modification: 08 nov. 2019 17:43
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/9061

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