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Caractérisation et analyse des variables abiotiques sur les frayères de touladi du lac Témiscouata.

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Duchesne, Victor (2020). Caractérisation et analyse des variables abiotiques sur les frayères de touladi du lac Témiscouata. Mémoire. Québec, Maîtrise en sciences de la terre, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, 125 p.

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Résumé

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Les conditions abiotiques entourant la reproduction du touladi (Salvelinus namaycush), un salmonidé d’Amérique du Nord, sont étudiées et caractérisées dans le lac Témiscouata (Canada). L’objectif de cette étude est de déterminer les causes de l’insuccès du recrutement naturel dans ce lac. Une revue complète des conditions optimales est proposée, puis l’échantillonnage de la plupart des variables d’intérêts, telles que la température, les vents, les courants, la sédimentation, le substrat, la bathymétrie et la concentration en oxygène dissous a été fait sur les sites de fraie. L’analyse subséquente a fait ressortir la faiblesse générale de la qualité du substrat présent sur les sites du lac Témiscouata. Afin de quantifier l’insuccès de la reproduction, les densités d’oeufs sur les frayères du lac sont calculées, puis comparées entre elles et avec d’autres frayères situées sur d’autres lacs. Cette comparaison semble indiquer que la faiblesse du recrutement est, en grande partie, imputable au site de la Montagne-du-Fourneau dont le ratio d’oeufs récupérés sur les oeufs possiblement pondus n’est que de 7,62 ± 1,74 %, alors qu’il oscille autour de 64,29 ± 8,29 % et 47,38 ± 4,00 % au site de la Pointe-aux-Trembles et au site de Dégelis. Des recommandations de réduction de l’érosion, de nettoyage ou d’aménagement de nouveaux sites de fraie sont suggérées pour répondre au problème. L’absence dans la littérature de valeurs référentielles pour les courants a mené à une réflexion sur l’impact particulier du régime hydrodynamique sur la reproduction au lac Témiscouata. L’incertitude associée à cet impact a donc été modélisée puis généralisée, afin de distinguer quantitativement les conditions optimales des conditions à risque sur un site. Les résultats de cette modélisation soutiennent que les conditions idéales pour la fraie sont représentées par une zone continue, délimitée par des vitesses d’écoulement supérieures à 4,09 cm s−1 , mais inférieures à 10,28 cm s−1 . Ceci indique que les courants peuvent soit soutenir la fraie ou lui nuire selon leur vitesse. Cette hypothèse est testée en deux temps. D’abord avec les données hydrodynamiques du lac Témiscouata. Il apparaît que les vitesses nécessaires à l’initiation du mouvement des oeufs sont atteintes suffisamment fréquemment (en moyenne 30,9 % du temps) ce qui permet aux courants de pousser les oeufs dans les interstices. Les vitesses nécessaires à leur resuspension sont atteintes moins souvent (en moyenne 3,7 % du temps), mais tout de même présentent ce qui soutient l’hypothèse. Ensuite, le modèle est appliqué sur des sites de fraie des Grands Lacs en inférant des valeurs de vitesse par l’entremise du fetch. Il s’avère que les sites de qualité se retrouvent plus souvent à l’intérieur ou près de la zone idéale, tandis que les sites où le taux de survie est faible s’en retrouvent loin. Le modèle pourra donc être utile pour la gestion de la ressource puisqu’il définit, pour la première fois, l’impact des courants sur le succès de la reproduction. La relation entre la survie des oeufs sur un site et la différence entre la profondeur de resuspension des oeufs, déterminée par le fetch, et la profondeur de fraie (le prédicteur) suit la relation Rs = 66, 47e 0,13(Dr−Ds) avec un coefficient de détermination r 2 = 0, 91.

Abstract

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Abiotic conditions experienced by lake charr (Salvelinus namaycush), are studied in Témiscouata Lake (Canada) with the objective of finding the reasons behind the weakness of natural recruitment. For this, a complete review of optimal abiotic conditions is proposed, followed by an extensive sampling, on local spawning shoals, of various critical variables such as temperature, winds, currents, sedimentation, substrate, depth and dissolved oxygen concentration. Results show that innappropriate susbtratum conditions are the probable causes of the weak reproduction in Témiscouata Lake. To quantify the natural recruitement, egg densities were sampled at all sites and compared with known external sites. It is shown that the spawning shoal of Montagne-du-Fourneau is the most problematic as only 7.62 ± 1.74 % of naturally laid eggs are recovered. At the Pointe-aux-Trembles and Dégelis sites, up to 64.29 ± 8.29 % and 47.38 ± 4.00 % of spawned eggs were recovered. These informations allowed for suggestions regarding erosion, cleaning or construction of new spawning sites so that local lake charr can successfully increase its population. The litterature gap surrounding currents and its impacts on reproduction led to speculations as to what cause low recruitement in lake Témiscouata. To verify the role of currents, their impact was modeled to help differentiate optimal conditions from threatening conditions. It was shown that optimal conditions can be framed by velocities ranging from 4.09 to 10.28 cm s−1 in any lake. This shows that currents can promote successful reproduction but can also be problematic, according to their velocities. This hypothesis was double tested. First, using hydrodynamical data from Témiscouata Lake, velocities needed to initiate egg movement were frequently (30.9 % of the time) reached on local spawning shoals thereby ensuring egg movement, whereas velocities exceeding the 10.28 threshold were less frequent (3.7 %) but occure sufficiently frequently to reinforce the hypothesis. Then, the model was also tested on known Great Lakes spawning shoals, using velocities inferred from fetch values. Sites closest or inside the ideal range of conditions also had the highest survival rates. On the contrary, sites far outside the ideal range had drastically low survival rate. This implies that the model can be use to predict site quality based on current conditions. It is the first assessment of the impact of currents recruitment, which will be useful for future management. Relation between egg survival and the difference between resuspension depth and spawning depth was established as Rs = 66.47e 0.13(Dr−Ds) with a coefficient of determination r 2 = 0.91.

Type de document: Thèse Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: St-Hilaire, André
Co-directeurs de mémoire/thèse: Gratton, Yves
Mots-clés libres: touladi; fraie; mouvement des oeufs; courants; conditions abiotiques; frayères; interstices; sédimentation; lake Charr; spawning; egg movement; currents; abiotic conditions; spawning shoals; interstices; sedimentation
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 14 oct. 2020 19:33
Dernière modification: 14 oct. 2020 19:33
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/10414

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