Plan quinquennal de recherche 2000-2005

Thème I. Qualité et aménagement des habitats
Un élément d'importance majeure dans tous les plans d'aménagement est de bien prédire la capacité de support des rivières à saumon. La compréhension de l'interaction des facteurs physiques et biotiques et de leur influence sur la qualité de l'habitat des jeunes saumons est essentiel afin de prédire et de manipuler la productivité des rivières. Dans ce contexte, le CIRSA poursuit depuis l'an 2000 un programme de recherche dont l'objectif central est le développement de modèles de préférence d'habitat du saumon et d'outils d'évaluation, d'aménagement et de gestion des rivières afin de conserver la qualité des habitats salmonicoles. Quatre sous-thèmes ont été développés:

A. Développement de modèles d'habitat
Dans un premier temps nous avons poursuivi la description des caractéristiques physiques et biologiques qui déterminent la distribution et la densité des saumons juvéniles ainsi que la quantification des indicateurs de succès des saumons juvéniles comme les taux de consommation, les coûts d'utilisation des habitats et la croissance. Ces relations biologiques seront ensuite combinées à un modèle hydrologique pour évaluer les effets de changements de débit sur la quantité et la qualité des habitats. Dans la deuxième phase qui a débuté à la fin de 2001, nous développons des outils (modèles) pour estimer la quantité (surface) et la qualité (valeur d'habitat) des habitats disponibles dans les rivières à saumon. Ceci va nous permettre de connaître la capacité de support de ces rivières (par exemple répondre à: combien de saumons ensemencer?) et de prédire les effets de perturbations d'origine naturelle ou humaine sur la quantité et la qualité des habitats du saumon atlantique (par exemple, l'effet des changements de débits). Un autre aspect de ce projet est d'appliquer les développements récents en géomatique et géostatistique au problème de la modélisation de la production salmonicole en fonction des caractéristiques d'habitat fluvial. Nous proposons de développer d'avantage le modèle empirique déjà utilisé par la FAPAQ au Québec. Ce projet est mené essentiellement sur les rivières Sainte Marguerite et Des Escoumins.

B. Dynamique d'ensablement et ses effets sur l'habitat du saumon
L'approche implique une caractérisation de la problématique d'ensablement du substrat et de la qualité sédimentologique des frayères mettant en relation la distribution spatiale de l'ensablement et le type de dynamique (pente de la rivière, nature du lit, présence de talus instables, etc...) dans un tronçon donné de rivière. Le projet implique des études géomorphologiques et biologiques. Cette dimension géomorphologique (étudiant l'évolution du lit de la rivière) permettra de préciser l'étendue et les causes du problème d'ensablement, son effet sur l'habitat de fraie et son effet sur l'habitat d'hiver des juvéniles. Ce projet est mené sur les rivières Sainte-Marguerite, Betsiamites, Des Escoumins, Petite Cascapédia, Bonaventure et Grande Cascapédia.

C. Étude des impacts des pratiques forestières sur la conservation de la ressource saumon dans le bassin versant de la rivière Cascapédia.
La coalition pour la gestion intégrée du bassin-versant de la rivière Cascapédia a fait connaître au Ministère des Ressources Naturelles (MRN) ses profondes inquiétudes quant à l'impact des pratiques forestières actuelle sur la ressource saumon en Gaspésie. Cette ressource est à la base d'une industrie de pêche sportive de niveau international, vitale pour le développement économique de cette région. À la suite de la suggestion du MRN le CIRSA a mis sur pieds un vaste programme d'une durée de 5 ans visant à analyser les impacts des pratiques forestières sur la conservation du saumon dans l'hydrosystème de la rivière Cascapédia. Certains aspects du projet sont réalisés en partenariat avec la FAPAQ. Les objectifs spécifiques visent à analyser en fonction de l'intensité des pratiques forestières : 1) les réponses hydrologiques du bassin versant et la qualité de l'eau ; 2) les variations spatiales dans la qualité de l'habitat physique (d'été et d'hiver), notamment l'accumulation des sédiments fins ; 3) l'abondance et la qualité de la nourriture (insectes benthiques) disponible pour les salmonidés; 4) les réponses biologiques des salmonidés ; et 5) à intégrer les variables biotiques et abiotiques dans un système d'information géoréférencé (SIG) afin de modéliser la sensibilité de l'habitat des salmonidés aux différents pourcentages de coupes (AEC) et de pratiques de voirie forestière. Ce projet a pris son véritable envol à l'été 2001.

D. L'écologie alimentaire du saumon
Depuis deux décennies, une baisse importante du stock du saumon atlantique est survenue au Canada. L'écosystème dulcicole, où les juvéniles du saumon atlantique passent leurs premières années de vie, est très important pour la production de saumon. La survie des jeunes saumons n'est pas uniquement une fonction de la quantité de nourriture, mais aussi de la qualité de la base alimentaire. Le but du projet est de tester si un enrichissement expérimental des ressources nutritionnelles (fertilisation par ajout de phosphore) permet d'augmenter la production et la survie des saumonneaux et peut avoir une influence sur le taux de retour des adultes (suivi par des programmes de marquage). Le CIRSA est en phase d'analyse de cette étude des impacts de la fertilisation qui a eu lieu sur deux tributaires de la rivière Sainte-Marguerite (Allaire et Morin).

Thème II. Efficacité des méthodes de repeuplement
Plusieurs de nos rivières dépendent de l'ensemencement de jeunes saumons produits de façon artificielle pour supporter une activité de pêche rentable. Nous avons peu d'information précise quant à l'efficacité (rapport coût/bénéfice) des ensemencements. Nous en connaissons encore moins quant aux impacts écologiques et génétiques sur la progéniture produite naturellement. Dans ce contexte, le CIRSA a débuté en 2000 un programme de recherche dont l'objectif central est d'apporter des éléments de réponse permettant d'optimiser l'efficacité des diverses mesures de repeuplement tout en minimisant les risques sur l'intégrité écologique et génétique des populations naturelles. L'objectif pratique du projet est de fournir aux intervenants privés et gouvernementaux concernés, une évaluation quantitative des conséquences génétiques et du rendement en termes de survie, de croissance et de succès reproducteur, des procédures d'ensemencement couramment utilisées pour le saumon atlantique dans l'Est du Canada. Ces connaissances aideront les décideurs à orienter leurs pratiques de gestion, dans l'optique d'optimiser les retombées économiques des activités d'ensemencements et de conservation et ce, dans le respect de l'intégrité génétique des populations sauvages de saumon dans un contexte de développement durable. Le programme intègre la génétique moléculaire, la dynamique des populations, l'aménagement d'habitats et la modélisation. Le programme se déroule sur les rivières Malbaie (Charlevoix) et À Mars (Saguenay). Deux sous-thèmes ont été développés :

A. Évaluation de l'efficacité des méthodes de repeuplement
L'approche générale consiste à comparer les valeurs de taux de survie et de croissance de saumons atlantiques ensemencés à différents stades de vie et de comparer ces paramètres à ceux observés chez les poissons sauvages. Nous comparerons les rendements obtenus selon le stade de vie utilisé, la densité des ensemencements eu égard à la capacité de support du milieu, de même que pour différentes périodes d'ensemencement. Nous évaluerons également le succès reproducteur individuel de géniteurs d'ensemencement et le comparerons à celui des géniteurs sauvages.

B. Évaluation des impacts écologiques et génétiques
L'approche générale consiste à comparer les taux de survie, de dispersion et de croissance de la progéniture sauvage en absence et en présence de progéniture ensemencée. Ces paramètres seront comparés à des niveaux d'ensemencement qui seront inférieurs ou excéderont la capacité de support du milieu. Pour prédire les conséquences génétiques de ces pratiques sur les populations sauvages, nous développerons une approche analytique permettant de prédire l'effet à long terme des ensemencements sur l'évolution de la consanguinité des populations sauvages (et donc sur la diversité génétique résultante des populations naturelles) selon divers scénarios d'ensemencement et de conditions démographiques. Nous comparerons également le niveau de diversité des gènes impliqués dans la résistance immunitaire au sein de la progéniture produite naturellement et de celle ensemencée.

Œufs de saumons fertilisés et alevins vésiculés vivant de saumon atlantique.
(photo : M.Levasseur)

Thème III. Déterminismes de l'abondance des stocks
La base de la gestion des stocks de saumon repose sur la compréhension des facteurs naturels pouvant en influencer l'abondance. Lorsque ces facteurs sont connus, ils peuvent être incorporés dans des modèles qui pourront prédire les fluctuations d'abondance à venir. Les facteurs pouvant affecter l'abondance des stocks sont premièrement reliés à leurs caractéristiques de structure démographique, de composition génétique et de reproduction. D'autre part, l'abondance des stocks de saumon peut être influencée par les interactions de compétition avec d'autres espèces qui peuvent limiter l'accès aux ressources nécessaires à la croissance et à la survie. Notamment, l'omble de fontaine est présente dans plusieurs rivières à saumon et la nature des interactions entre cette espèce et le saumon est encore très peu comprise. Enfin, une des causes majeures soupçonnée d'influencer de façon déterminante l'abondance des stocks de saumon est reliée aux conditions environnementales rencontrées en milieu marin. Cependant, il existe peu d'information précise sur les patrons de migration en mer du saumon. Dans ce contexte, le CIRSA poursuit un programme de recherche dont l'objectif général est de quantifier des paramètres d'importance quant au déterminisme d'abondance des stocks. Quatre sous-thèmes ont été développés:

Échantillonnage par électro-pêche (Photo : Isabelle Frenette)	Trappe d'échantillonnage des saumonneaux (Photo A. Boivin)

A. Caractéristiques de base des stocks de saumons québécois
L'approche générale consiste à travailler de concert avec les biologistes de la FAPAQ afin de décrire les caractéristiques démographiques et génétiques des stocks de saumon québécois. Il s'agit d'une part de compiler les informations disponibles quant à l'abondance, la croissance et la structure démographique et d'autre part d'analyser le profil génétique des stocks et de mettre cette information en relation avec leurs caractéristiques biologiques. De plus, nous allons continuer à documenter la structure démographique de tous les stades de vie du saumon dans la rivière Sainte-Marguerite et, avec la collaboration de la FAPAQ, nous allons poursuivre également l'analyse des données démographiques de la rivière Trinité afin de construire des bases de données de longue date de concert avec les autres rivières témoins du Québec. Ces bases de données sont essentielles afin de documenter les cycles de fluctuation d'abondance de l'espèce.

Le laboratoire de la station (photo : V. Thériault)

B. Influence des patrons de reproduction sur le succès reproducteur Il s'agit de poursuivre les recherches déjà entreprises au CIRSA portant sur l'élucidation des facteurs écologiques et génétiques qui déterminent l'importance de la précocité sexuelle chez les saumons mâles et sur les conséquences de ce mode de reproduction sur le succès reproducteur. En comparant différentes rivières, nous continuons à évaluer l'effet de la densité et de la taille des géniteurs (autre que l'effet de la précocité sexuelle), de même que le nombre de partenaires impliqués au cours d'une saison de reproduction sur le succès reproducteur individuel.

C. Patron de migration en mer
L'approche générale consiste à quantifier la teneur en certains marqueurs chimiques (isotopes) stables dans les tissus de saumon revenant de la mer pour la reproduction. La teneur de ces isotopes se veut un reflet direct du milieu dans lequel les saumons se sont alimentés. En connaissant les teneurs de ces isotopes dans différents secteurs de l'océan, il est donc envisageable de reconstruire les patrons de migration en mer. À titre d'exemple, des études préliminaires réalisées au CIRSA suggèrent qu'une proportion non négligeable de saumons de la rivière Sainte-Marguerite pourrait migrer jusque dans les eaux de la mer d'Irlande. Ces résultats sont potentiellement d'une importance primordiale dans la gestion et la conservation du saumon. Nous voulons continuer à étendre cette étude au plus grand nombre possible de rivières du Québec et de la côte atlantique. Afin d'obtenir des tissus pour ces analyses, nous proposons de négocier avec les communautés autochtones de la Basse-Côte-Nord. De plus, nous envisageons d'utiliser une nouvelle génération de sondes télémétriques. Nous voulons récolter des données environnementales à partir de telles sondes implantées dans des saumonneaux lors de leur migration en mer afin de mieux documenter l'habitat des post-saumonneaux en mer.

D. Interactions compétitives avec d'autres espèces
Comme beaucoup de salmonidés, l'omble de fontaine existe en forme résidante et anadrome. En fait, bien que l'omble de fontaine anadrome représente elle-même une ressource importante pour la pêche sportive dans les rivières à saumon, nous en connaissons encore très peu sur la biologie de base de cette espèce, sur les facteurs qui en régissent l'abondance et sur sa structure de population. Présentement, il n'existe aucune stratégie pour l'exploitation soutenable de la forme anadrome (truite de mer) au Québec, quoique celle-ci soit gérée par les mêmes organisations qui gèrent les rivières à saumon. Nous allons poursuivre l'étude du déterminisme de l'anadromie chez l'omble afin de mieux prédire l'abondance de cette ressource et donc de comprendre comment l'aménagement du saumon Atlantique peut influencer la productivité de la truite de mer. Un deuxième phase de cette étude a débuté en 2001. Il s'agit dévaluer de façon quantitative les bases génétiques (héritabilité) et environnementales des caractères physiologiques et écologiques associés avec l'anadromie chez l'omble de fontaine. Cette étude est réalisée dans le système hydrographique de la rivière Sainte-Marguerite.