Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal. / Une petite population endémique, peu étudiée, occupe maintenant les eaux de l'estuaire moyen du Saint-Laurent et du fjord du Saguenay. Des données sur la densité, la composition (âges et sexes) des hardes, l'alimentation et les déplacements en août 1973, juin-septembre 1974 et juin-août 1975 sont tirées de l 200 heures d'observations systématiques (85,5% d une falaise haute de 15 m a l'embouchure du Fjord), et d'interviews avec environ 250 pêcheurs et ex-chasseurs de bélugas. De la falaise, on a observé 2 379 bélugas (max. 255/jour, le 22 juin 1975). On a suivi un troupeau de 20-25 animaux pendant 15,5 heures le ler août 1975. La densité mensuelle moyenne variait de 0,6 a 9,3 individus/h, sauf en septembre 1974 (25,1 indiv./h); la densité minimale a semblé se produire en juillet (0,6/h en 1974, 2,6/h en 1975). Les bélugas occupent le Saguenay de la mi-juin jusqu'en novembre; on les retrouve principalement dans les anses les plus importantes du Fjord inférieur, .dont sept aires présumées d'alimentation (probablement surtout du Capelan) a des profondeurs de 0,75-50 m. On a reconnu 88 individus avec marques naturelles, l un identifie plusieurs fois en trois ans et un autre en deux ans dans le Fjord inférieur. A l embouchure du Fjord, les bélugas nagent ordinairement vers l'amont durant l'étale de mer basse et vers l'aval durant la phase rapide du reflux. Ils suivent des trajets habituels en montant ou descendant le Saguenay, souvent près du rivage ou les courants de marée leur seraient favorables. Le troupeau suivi pendant 15,5 heures a passé 32,8% du temps dans trois aires présumées d'alimentation hors du Fjord et 67,2% a se déplacer entre de telles aires. Les bélugas ont parcouru 58 km à une vitesse moyenne de 3,74 km/h. Si la population de bélugas du Saint-Laurent est de 500 individus, alors leurs besoins métaboliques seraient de 18,34 tonnes métriques de nourriture (Capelan) par jour. / A small, little studied, endemic population of bélugas, or white whales, now occupies the Middle St. Lawrence Estuary and Saguenay Fjord. Data on density, sex and age composition of herds, feeding and movements in August 1973, June-September 1974 and June-August 1975 were obtained through more than 1 200 hours of systematic visual observations (85,5% from a 15 m cliff at the mouth of the Fjord), and interviews with about 250 fishermen and ex-beluga whalers. From the cliff, 2 379 bélugas (max. 255/day, June 22, 1975) were observed. A school of 20-25 bélugas was followed during 15,5 hours on August 1, 1975. Mean monthly density varied from 0,6 to 9,3 individuals/h, except in September 1974 (25,1 indiv./h); minimum density seems to occur in July (0,6/h in 1974, 2,6/h in 1975). Bélugas occupy the Saguenay from mid-June until November, and occur mainly in the more important coves of the lower Fjord, seven of which were presumably feeding areas (probably mostly for Capelin) at depths of 0,75-50 m. A total of 88 individuals with natural markings were recognized, one being seen several times in three years and another in two years in the lower Fjord. At the mouth of the Fjord, bélugas usually travel upstream during slack low water and downstream at fast ebb. They follow habitual routes on their way up or down the Saguenay, often close to shore where these tidal currents are presumably more favorable. The school followed during 15,5 hours spent 32,8Z of the time in three presumed feeding areas outside the Fjord and 67,2% travelling between such areas. They swam over 58l<m at a mean speed of 3,74 km/h. If there are 500 bélugas in the St. Lawrence population, they will have a metabolic need for 18,34 metric tons/day of food (capelin).

Une connaissance du régime alimentaire des espèces constitue un élément clé pour la compréhension de l’écologie des espèces. Or, peu de techniques existent afin d’examiner le régime alimentaire contemporain du béluga du Saint-Laurent étant donné le statut précaire de cette population et la rareté de contenus stomacaux chez les individus retrouvés morts. L’analyse des profils d’acides gras dans le lard et dans leurs proies potentielles constitue un outil susceptible de fournir certains indices concernant leur régime alimentaire. C’est donc dans ce but qu’une étude comparative des profils d’acides gras a été menée. Dans une première étape, le profil d’acides gras a été examiné chez environ 60 espèces de proies potentielles du béluga provenant de l’estuaire et du golfe du Saint-Laurent. Cette analyse a révélé la nécessité de considérer les effets des lipides totaux, de la taille, des saisons et des lieux d’échantillonnage lors de l’examen des profils d’acides gras des espèces afin d’améliorer le couplage des profils des proies potentielles avec ceux d’un prédateur tel que le béluga. Les profils d’acides gras du lard ont ensuite été comparés entre les bélugas et quatre espèces de pinnipèdes qui se trouvent dans l’estuaire et le golfe du Saint-Laurent. Les espèces de même que les sexes et classes d’âge ont généralement pu être distingués sur la base des profils d’acides gras. Une gamme d’analyses multivariées ont révélé des différences qui semblaient liées à des acides gras d’origine alimentaire, confirmant ainsi le potentiel de ces techniques dans l’analyse comparative de la diète des mammifères marins. La caractérisation des signatures d’acide gras des proies potentielles et des prédateurs constitue une étape essentielle dans le cheminement menant à une meilleure compréhension de l’écologie alimentaire de ces animaux. / Knowledge of diet is an important element for understanding the ecology of species. Currently, there are few techniques to examine the contemporary diet of St. Lawrence belugas considering the precarious status of the population and the rarity of prey remains in the stomach of stranded individuals. Fatty acid analyses of prey and blubber may provide the tools to indicate diet. It was with this purpose that a comparative study of fatty acid profiles was undertaken. As a first step, about 60 potential prey species for belugas were collected in the Estuary and Gulf of St. Lawrence and were examined for their fatty acid profiles. The analysis revealed the need to consider the effects of lipid content, size, season, and sampling location when evaluating species fatty acid profiles in order to improve evaluations of prey profiles of a predator such as the beluga. Blubber fatty acid analyses were subsequently compared between belugas and four species of pinnipeds that are encountered in the Estuary and the Gulf. Species along with other classes such as sex and age could be distinguished on the basis of their fatty acid signatures. A suite of multivariate analyses confirmed the role of diet-linked fatty acids in differentiating the groups, thereby confirming the potential for these techniques to conduct a comparative analysis of diets among these marine mammals. The characterization of fatty acid signatures of potential prey and predators represents essential steps on the path towards a better understanding of trophic ecology in these animals.

Les Inuit du Nunavik entretiennent des liens très étroits avec la mer, qui comble une part importante de leurs besoins nutritifs par la consommation de viande, de gras et d'organes de mammifère marins, dont le phoque, le béluga et dans une moindre mesure, de morse. Cette relation étroite avec les écosystèmes marins nourriciers implique que l'alimentation des Inuit est susceptible d'être affectée par les changements climatiques et la pollution anthropique qui affectent l'abondance, l'accessibilité et la qualité des aliments de la mer. C'est dans cette optique que le présent projet mesure les concentrations de plusieurs nutriments (sélénium/sélénonéine, acides gras, vitamine A et caroténoïdes), ainsi que le mercure total (HgT) et le méthylmercure (MeHg) présent dans les tissus de différents mammifères marins, puis étudie les associations entre ces concentrations et des indicateurs de l'écologie alimentaires des animaux. Les résultats montrent que chez le béluga, les concentrations de HgT et de MeHg sont très élevées dans le foie et le muscle, mais moindres dans la peau, qui s'avère très riche en sélénium et sélénonéine. Les concentrations de HgT et MeHg sont aussi supérieures dans tous les tissus des individus appartenant au stock de l'est de la baie d'Hudson (EHB) comparativement aux individus de l'ouest de la baie d'Hudson (WHB), alors que les concentrations de sélénonéine ne varie que très peu. Chez les phoques annelés cependant, les concentrations de méthylmercure retrouvées sont beaucoup plus faibles dans tous les tissus, possiblement à cause du jeune âge des animaux chassés. Chez les bélugas et les phoques annelés, les concentrations de sélénonéine sont maximales dans la peau, tandis que chez le morse, cette valeur est maximale dans le muscle. Le gras des mammifères marins, en particulier de phoque annelé, présente des concentrations exceptionnellement élevées d'acides gras polyinsaturés de type oméga-3. Des mesures parallèles des teneurs en isotopes stables (carbone et azote) et en isoprénoïdes hautement ramifiés indiquent qu'environ 50% de l'alimentation des bélugas est composée d'organismes benthiques ou d'organismes utilisant les algues de glace comme source de nourriture primaire, tandis que 90% de l'alimentation des phoques annelés et des morses suit ce profil alimentaire. Ce profil alimentaire distinct pourrait expliquer certaines différences observées en ce qui concerne les concentrations de contaminant et de nutriment chez les phoques et les bélugas, telles que des niveaux supérieurs d'EPA et de DHA chez les jeunes phoques ou encore les niveaux de mercure et de méthylmercure supérieurs chez les bélugas. Toutefois, malgré une alimentation à première vue similaire, les morses et les phoques annelés ne possèdent pas les mêmes concentrations de nutriments et de contaminants, ce qui laisse croire que d'autres facteurs écologiques permettent d'expliquer les variations observées entre les espèces. Ce projet permet donc de mieux comprendre les liens qui unissent la qualité nutritive de ces espèces à leur alimentation et à comment la transformation des environnements marins arctiques causée par le changement global pourrait moduler les effets bénéfiques et néfastes de leur consommation sur la santé des Inuit.

Les Inuit du Nunavik entretiennent des liens très étroits avec la mer, qui comble une part importante de leurs besoins nutritifs par la consommation de viande, de gras et d'organes de mammifère marins, dont le phoque, le béluga et dans une moindre mesure, de morse. Cette relation étroite avec les écosystèmes marins nourriciers implique que l'alimentation des Inuit est susceptible d'être affectée par les changements climatiques et la pollution anthropique qui affectent l'abondance, l'accessibilité et la qualité des aliments de la mer. C'est dans cette optique que le présent projet mesure les concentrations de plusieurs nutriments (sélénium/sélénonéine, acides gras, vitamine A et caroténoïdes), ainsi que le mercure total (HgT) et le méthylmercure (MeHg) présent dans les tissus de différents mammifères marins, puis étudie les associations entre ces concentrations et des indicateurs de l'écologie alimentaires des animaux. Les résultats montrent que chez le béluga, les concentrations de HgT et de MeHg sont très élevées dans le foie et le muscle, mais moindres dans la peau, qui s'avère très riche en sélénium et sélénonéine. Les concentrations de HgT et MeHg sont aussi supérieures dans tous les tissus des individus appartenant au stock de l'est de la baie d'Hudson (EHB) comparativement aux individus de l'ouest de la baie d'Hudson (WHB), alors que les concentrations de sélénonéine ne varie que très peu. Chez les phoques annelés cependant, les concentrations de méthylmercure retrouvées sont beaucoup plus faibles dans tous les tissus, possiblement à cause du jeune âge des animaux chassés. Chez les bélugas et les phoques annelés, les concentrations de sélénonéine sont maximales dans la peau, tandis que chez le morse, cette valeur est maximale dans le muscle. Le gras des mammifères marins, en particulier de phoque annelé, présente des concentrations exceptionnellement élevées d'acides gras polyinsaturés de type oméga-3. Des mesures parallèles des teneurs en isotopes stables (carbone et azote) et en isoprénoïdes hautement ramifiés indiquent qu'environ 50% de l'alimentation des bélugas est composée d'organismes benthiques ou d'organismes utilisant les algues de glace comme source de nourriture primaire, tandis que 90% de l'alimentation des phoques annelés et des morses suit ce profil alimentaire. Ce profil alimentaire distinct pourrait expliquer certaines différences observées en ce qui concerne les concentrations de contaminant et de nutriment chez les phoques et les bélugas, telles que des niveaux supérieurs d'EPA et de DHA chez les jeunes phoques ou encore les niveaux de mercure et de méthylmercure supérieurs chez les bélugas. Toutefois, malgré une alimentation à première vue similaire, les morses et les phoques annelés ne possèdent pas les mêmes concentrations de nutriments et de contaminants, ce qui laisse croire que d'autres facteurs écologiques permettent d'expliquer les variations observées entre les espèces. Ce projet permet donc de mieux comprendre les liens qui unissent la qualité nutritive de ces espèces à leur alimentation et à comment la transformation des environnements marins arctiques causée par le changement global pourrait moduler les effets bénéfiques et néfastes de leur consommation sur la santé des Inuit.

L’évaluation de la condition corporelle des carcasses des bélugas du Saint-Laurent contribue au diagnostic de cause de mortalité du pathologiste. La méthode actuelle repose sur une évaluation visuelle subjective. Notre projet visait à chercher un outil objectif d’évaluation de la condition corporelle. L’indice de masse mise à l’échelle (M̂ i) est objectif puisqu’il est calculé à partir de la masse et de la taille de chaque individu. M̂ i doit être calculé avec des constantes différentes pour les bélugas mesurant plus ou moins de 290 cm. Il produit des résultats en accord avec l’évaluation visuelle. Comme il est parfois logistiquement impossible de peser un béluga, nous avons évalué des indices basés sur d’autres mesures morphométriques. Les indices basés sur la circonférence à hauteur de l’anus pour les bélugas de moins de 290 cm et la circonférence maximale pour ceux de plus de 290 cm représentent des indices de condition corporelle alternatifs intéressants. / Evaluation of the body condition of beluga carcasses from the Estuary of the St. Lawrence contributes to the diagnosis of the cause of death by the pathologist. The current method relies on a subjective visual evaluation. Our project aimed at developing an objective tool for the evaluation of body condition. The Scaled Mass Index (M̂ i) is an objective figure since it is obtained from individual masses and lengths. M̂ i has to be calculated with different constants for belugas under and above a length of 290 cm. M̂ i yielded results consistent with visual evaluation. Since weighing belugas can be logistically impossible, we evaluated indices based on several other morphometric measurements. Indices based on girth at the level of the anus and maximal girth for animals under and above 290 cm, respectively, were deemed useful as alternative body condition indices.

Le béluga du Saint-Laurent est une espèce menacée au Canada et protégée par la Loi sur les espèces en péril du Canada. La détermination des fonctions biologiques de ses habitats essentiels est nécessaire afin d’assurer le rétablissement de la population. Parcs Canada a entamé en 2009 un suivi des proies du béluga dans deux de ses aires de fréquentation intensive situées dans le Parc marin du Saguenay–Saint-Laurent : l’embouchure de la rivière Saguenay et la baie Sainte-Marguerite. L’étude de l’abondance et de la distribution des proies est réalisée par sondage hydroacoustique le long de transects à l’aide d’un échosondeur multifréquences. Un protocole d’observations systématiques du béluga est mené simultanément aux sondages hydroacoustiques à partir de sites terrestres. Le premier objectif de cette étude est de développer la méthodologie concernant le traitement, la classification et la cartographie des données hydroacoustiques échantillonnées. L’objectif principal consiste à déterminer si l’abondance et la distribution des proies pélagiques ont une influence sur l’utilisation de ces deux habitats par le béluga. La cartographie de la biomasse relative de poissons a été réalisée pour la couche de surface, la couche en profondeur et pour l’ensemble de la colonne d’eau par krigeage ordinaire pour les deux habitats pour les 29 transects. À la baie Sainte-Marguerite, le nombre de bélugas observés augmente avec la biomasse relative des proies en surface et en profondeur. À l’embouchure de la rivière Saguenay, les résultats n’ont pas été concluants. Les résultats suggèrent que l’alimentation pourrait être l’une des fonctions biologiques de la baie Sainte-Marguerite. / The St. Lawrence beluga is a threatened species in Canada and protected by the Species at Risk Act in Canada. Determining the biological functions of its critical habitat is needed to ensure the recovery of the population. Parks Canada began in 2009 a monitoring of beluga preys in two of its areas of intensive use located in the Saguenay–St. Lawrence Marine Park: the Saguenay River mouth and the Sainte-Marguerite bay. The study of the abundance and distribution of prey is achieved by hydroacoustic survey along transects using a multifrequency echo sounder. A systematic observation protocol of the beluga is conducted simultaneously with hydroacoustic surveys from land-based stations. The first objective of this study is to develop the methodology for the processing, classification and mapping of these hydroacoustic data. The main objective is to determine whether the abundance and distribution of pelagic prey influence the use of these two habitats by beluga. The mapping of the fish relative biomass was conducted for the surface layer, the depth layer and the entire water column by ordinary kriging for the two habitats for the 29 transects. At Sainte-Marguerite bay, the number of whales observed increases with fish relative biomass in the surface and deep layers. At the Saguenay River mouth, the results are not conclusive. The results suggest that feeding may be one of the biological functions of the Sainte-Marguerite bay.

Le béluga du Saint-Laurent est une espèce menacée au Canada et protégée par la Loi sur les espèces en péril du Canada. La détermination des fonctions biologiques de ses habitats essentiels est nécessaire afin d’assurer le rétablissement de la population. Parcs Canada a entamé en 2009 un suivi des proies du béluga dans deux de ses aires de fréquentation intensive situées dans le Parc marin du Saguenay–Saint-Laurent : l’embouchure de la rivière Saguenay et la baie Sainte-Marguerite. L’étude de l’abondance et de la distribution des proies est réalisée par sondage hydroacoustique le long de transects à l’aide d’un échosondeur multifréquences. Un protocole d’observations systématiques du béluga est mené simultanément aux sondages hydroacoustiques à partir de sites terrestres. Le premier objectif de cette étude est de développer la méthodologie concernant le traitement, la classification et la cartographie des données hydroacoustiques échantillonnées. L’objectif principal consiste à déterminer si l’abondance et la distribution des proies pélagiques ont une influence sur l’utilisation de ces deux habitats par le béluga. La cartographie de la biomasse relative de poissons a été réalisée pour la couche de surface, la couche en profondeur et pour l’ensemble de la colonne d’eau par krigeage ordinaire pour les deux habitats pour les 29 transects. À la baie Sainte-Marguerite, le nombre de bélugas observés augmente avec la biomasse relative des proies en surface et en profondeur. À l’embouchure de la rivière Saguenay, les résultats n’ont pas été concluants. Les résultats suggèrent que l’alimentation pourrait être l’une des fonctions biologiques de la baie Sainte-Marguerite. / The St. Lawrence beluga is a threatened species in Canada and protected by the Species at Risk Act in Canada. Determining the biological functions of its critical habitat is needed to ensure the recovery of the population. Parks Canada began in 2009 a monitoring of beluga preys in two of its areas of intensive use located in the Saguenay–St. Lawrence Marine Park: the Saguenay River mouth and the Sainte-Marguerite bay. The study of the abundance and distribution of prey is achieved by hydroacoustic survey along transects using a multifrequency echo sounder. A systematic observation protocol of the beluga is conducted simultaneously with hydroacoustic surveys from land-based stations. The first objective of this study is to develop the methodology for the processing, classification and mapping of these hydroacoustic data. The main objective is to determine whether the abundance and distribution of pelagic prey influence the use of these two habitats by beluga. The mapping of the fish relative biomass was conducted for the surface layer, the depth layer and the entire water column by ordinary kriging for the two habitats for the 29 transects. At Sainte-Marguerite bay, the number of whales observed increases with fish relative biomass in the surface and deep layers. At the Saguenay River mouth, the results are not conclusive. The results suggest that feeding may be one of the biological functions of the Sainte-Marguerite bay.

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