Titre de l'écran-titre (visionné le 12 janvier 2024) / L'expansion de la répartition et la colonisation d'un nouvel écosystème par une espèce peuvent influencer les interactions biologiques en restructurant la communauté d'espèces et les réseaux alimentaires. L'ajout d'une nouvelle espèce dans un habitat peut avoir des effets en cascade avec des conséquences pour les espèces déjà présentes. Bien que certaines espèces profitent de l'augmentation des températures pour étendre leur répartition plus au nord, elles s'exposent ainsi aux facteurs limitants des environnements de hautes latitudes. Dans ma zone d'étude, l'ours noir (Ursus americanus) rencontre de fortes variations saisonnières des conditions météorologiques et de la disponibilité des ressources, ce qui peut affecter son comportement et sa capacité à s'établir dans la toundra subarctique. Mon travail se concentre sur l'écologie et les tactiques de recherche de nourriture de l'ours noir, récemment établi dans le nord du Québec et au Labrador où il est en sympatrie avec les troupeaux de caribous migrateurs de la Rivière-aux-Feuilles et de la Rivière George. L'hibernation étant essentielle à la survie hivernale de l'ours noir, le chapitre 1 porte sur la phénologie d'utilisation des tanières en fonction des variations météorologiques saisonnières. J'ai analysé l'effet des températures, des précipitations et du couvert de neige sur la phénologie et la durée de l'utilisation des tanières afin d'évaluer si ces facteurs influençaient la durée de la période active pendant laquelle l'ours noir accumule des réserves énergétiques. Ainsi, j'ai identifié les caractéristiques déterminant l'emplacement des tanières (ex. type d'habitat et topographie) et leur durée d'utilisation par l'ours noir. Le sexe influençait la phénologie d'utilisation et l'altitude des tanières. Les femelles entraient plus tôt en tanière à l'automne, sortaient plus tard au printemps et utilisaient une altitude plus élevée que les mâles. De plus, les ours des deux sexes entraient plus tôt en tanière lorsque les températures étaient plus froides en octobre. Des températures plus chaudes à l'automne pourraient donc favoriser une période d'activité prolongée avant l'entrée en tanière, mais d'autres facteurs, tels que la disponibilité des ressources, devraient être considérés pour mieux comprendre les ajustements de la phénologie de la tanière chez les ours noirs. Les chapitres 2 et 3 étudient les ajustements comportementaux de l'ours noir en lien avec les fortes variations saisonnières de la disponibilité de la nourriture, en particulier la présence d'une ressource pulsée, soit la disponibilité accrue de nouveau-nés pendant la saison de mise bas du caribou migrateur. Dans le chapitre 2, j'ai évalué le comportement et l'utilisation de l'espace de l'ours noir en lien avec la répartition du caribou pendant la période de mise bas et j'ai testé la relation entre les mouvements et la position trophique relative des ours. J'ai ainsi pu montrer que les ours ayant une utilisation commune de l'espace avec les caribous avaient tendance à avoir une position trophique plus élevée. Toutefois, les autres comportements de déplacement et d'utilisation de l'espace n'étaient pas reliés à la position trophique relative. Puisque la variation de la position trophique relative était fortement expliquée par l'individu, j'ai ensuite étudié les comportements au niveau individuel. Dans le chapitre 3, j'ai quantifié les variations individuelles constantes (personnalité) et évalué les corrélations (syndromes comportementaux) entre les comportements spatiaux qui pourraient être liés aux tactiques de recherche de nourriture de l'ours noir. J'ai trouvé une variation interindividuelle cohérente dans tous les comportements testés. Quatre comportements formaient des syndromes comportementaux inscrits le long d'un axe d'activité-exploration qui pourrait être lié à une tactique de recherche de nourriture plus prédatrice ou herbivore. Les ours noirs mâles qui se déplaçaient plus rapidement pendant la saison de mise bas du caribou sélectionnaient davantage les zones en altitude et les habitats avec des chances élevées de rencontrer des caribous. De plus, les ours sélectionnant plus fortement les habitats sélectionnés par les caribous se tenaient plus près des zones centrales de mise bas du caribou. Mon travail permet de mieux comprendre les comportements individuels de l'ours noir et réitère l'importance d'étudier les comportements individuels en plus des moyennes populationnelles pour gérer adéquatement les populations sauvages en expansion. Ceci doit être considéré lors de l'évaluation du rôle fonctionnel d'une espèce au sein d'un écosystème comme nous l'avons réalisé pour étudier la relation entre l'ours noir et le caribou migrateur dans le nord du Québec et au Labrador. / Range expansion and colonization of a new ecosystem can be a response to maintain survival and fitness at the individual level but can also have implications on biological interactions by restructuring communities and food webs. Adding a new species to an existing habitat can have cascading effects with consequences for residents and transient species. Although warming temperatures allow some species to expand their range further north, they might experience limiting factors linked to environments at high latitudes. In my study area, black bears (Ursus americanus) face strong seasonal variation in both weather conditions and food availability that may impact their behavior, and hence their success to settle in the subarctic tundra. My work therefore focuses on the ecology and foraging tactics of black bears which recently established in northern Québec and Labrador where they are now sympatric with two migratory caribou (Rangifer tarandus) herds, the Rivière-aux-Feuilles and Rivière George herds. Because hibernation is key for black bears to surviving the harsh conditions during winter, my first chapter investigates the denning phenology of black bears with respect to seasonal variation in weather conditions. More specifically, I analyzed the effects of temperatures, precipitation rate and snow cover on denning phenology and duration to assess whether they influence the duration of the active period during which black bear build up energy reserves. Furthermore, I examined habitat type and topography variables at den locations to provide a first insight of characteristics determining den location potentially influencing the denning duration of black bears. Sex had a strong effect on denning phenology and influenced elevation used to establish a den with females entering the den significantly earlier in fall, emerging later than males in spring and using higher elevation when the topography allowed it. Bears (both sexes) also entered their dens earlier with colder temperatures in October. Warmer temperatures in fall might thus lead to extended activity before den entry but additional factors such as food availability should be considered to better understand denning phenology of black bears in the subarctic. Chapters 2 and 3 investigate behavioral adjustments of black bears due to highly seasonal variation in food availability and particularly the case of a pulsed resource due to increased availability of neonates during the calving season of migratory caribou which provides bears a highly nutritious food source. In chapter 2, I aimed to better understand how bears spatially respond to caribou distribution during caribou calving by investigating the relationship between bear movements and their respective relative trophic position. Combining space use data with dietary profiles of bears showed that common space use with caribou tended to increase the trophic position of bears. Movement and space use behaviors had no or very weak effect on the relative trophic position. Because large parts of the variation in the relative trophic position were explained by bear ID, I then investigated behaviors at individual level. I aimed to quantify consistent individual variation (personality) and then to assess correlations (behavioral syndromes) between movement and space use behaviors that could be linked to black bear foraging tactics. I found consistent inter individual variation in all tested behaviors in male black bears. Four behaviors contributed to behavioral syndromes built along an activity-exploration axis that could be related to a more predatory or herbivorous foraging tactic. Individual male black bears that performed faster movements during the caribou calving season had stronger selection for higher elevations and for habitats where they were most likely to encounter caribou. Furthermore, individual bears that selected more strongly habitat selected by caribou were closer to core areas of caribou calving. My work provides insight into individual behaviors of black bears and reiterates the importance of studying individual behaviors in addition to population averages to adequately manage expanding wildlife population. This especially needs to be considered when evaluating a species' functional role within a given ecosystem and is applicable to better understand the relationship between black bear and migratory caribou in northern Québec and Labrador.

Cette étude a évalué l’effet de scénarios d’aménagement de l’habitat du caribou forestier (Rangifer tarandus) sur la diversité aviaire. Un indice d’occupation de 29 espèces d’oiseaux a été développé à partir d’observations de terrain, puis comparé entre sept paysages simulant différentes répartitions des coupes forestières et deux cycles de rotation de coupe. Alors que la répartition des coupes influençait peu les assemblages d’oiseaux, la diversité aviaire était maintenue davantage après une rotation de 100 ans qu’une de 60 ans. Les assemblages d’espèces attendus après ces deux cycles étaient différents de ceux d’un paysage sans coupe, indiquant qu’un temps de révolution plus court que le cycle de perturbations naturelles affecterait la diversité aviaire. Notre méthodologie permet donc d’évaluer l’impact de stratégies d’aménagement sur la biodiversité avant leur mise en œuvre. Nous avons ainsi pu démontrer que l’aménagement de l’habitat du caribou actuellement préconisé ne suffirait pas à conserver les oiseaux boréaux. / This study assessed the effect of habitat management for the recovery of boreal caribou (Rangifer tarandus) on the diversity of boreal birds. An index of occupancy was estimated for 29 bird species from surveyed data, and then compared among seven simulated landscapes contrasting in cut-block distribution and harvest rotation. Whereas cut-block distribution had little effect on bird assemblages, bird diversity was better maintained under a 100-year harvest rotation than a 60-year rotation. Bird assemblages for both harvest rotations differed significantly from assemblages expected in an uncut landscape, implying that rotations shorter than natural disturbance cycles could affect regional biodiversity. Our method thus allows the assessment of the long-term impact of various management strategies on biodiversity prior their implementation. On this basis, we showed that the current habitat management guidelines for boreal caribou recovery would not be sufficient to conserve bird diversity in the boreal forest.

Cette étude vise à identifier les effets des changements climatiques sur les activités de subsistance traditionnelles des chasseurs cris de la Baie-James. De nombreuses études se penchent sur les changements climatiques, mais relativement peu d’entre elles traitent de leurs effets socio-économiques et socioculturels sur les populations dans le Subarctique du Québec. Cette thèse explore les mécanismes d’intégration des connaissances scientifiques au savoir écologique traditionnel (SET) ; une intégration prônée par de nombreux chercheurs comme l’évolution souhaitable dans la recherche sur le SET et sur ses applications. L’étude de cette intégration se fait ici à l’aide d’une analyse des perceptions des chasseurs de l’Association des Trappeurs Cris concernant les effets des changements climatiques, avec l’accent sur les activités de subsistance traditionnelles en lien avec la bernache du Canada et le caribou des bois, deux espèces importantes culturellement. Une approche combinant l’aspect théorique de l’ethnoécologie et l’aspect pratique de l’étude de cas a été utilisée. Diverses sources de données ont été employées : l’analyse documentaire et cartographique, les questionnaires et les entrevues ouvertes et semi-dirigées. Cette recherche met en évidence des variations dans l’observation des changements climatiques et dans la perception de leurs effets par les chasseurs cris selon la localisation de leur communauté. Certains effets sont ressentis de la même façon par tous. Ainsi, les participants de toutes les communautés s’inquiètent des dangers liés à une fragilité accrue de la glace sur les lacs et les rivières. Cependant, ce sont surtout les membres des communautés côtières qui s’alarment du déplacement des bernaches vers l’intérieur du territoire. Ils sont aussi les seuls à ne pas percevoir de baisse du nombre de caribous des bois sur leurs lignes de trappe. Les effets des changements climatiques paraissent avoir un impact sur le mode de vie traditionnel cri en lien avec la bernache du Canada et le caribou des bois et affecter la transmission du savoir traditionnel vers les nouvelles générations quant au caribou des bois. Les résultats montrent aussi que la combinaison du SET et des données scientifiques permet de compléter le portrait de l’évolution du climat et des espèces (par ex. : variation du climat entre la côte et l’intérieur du territoire, apparition du cerf de Virginie et du coyote sur le territoire) et d’élaborer de nouvelles pistes de recherches et des hypothèses qui n’auraient pas été autrement identifiées (par ex. : causes d’un changement dans la structure de la gla ce, évolution des aires de répartition des sous-espèces de bernaches, impact des insectes suceurs-piqueurs sur la santé des caribous). Elle facilite également l’identification et la compréhension des enjeux et des processus d’adaptation qui ont lieu dans les communautés cries de la Baie-James (par ex. : diminution de la consommation du caribou, maintien de la consommation de la bernache, dangers accrus dans les déplacements liés à la fragilité de la glace ou à la difficulté à prévoir les schèmes climatiques). L’utilisation combinée du SET et du savoir scientifique permet de mieux appréhender les effets des changements climatiques et les dynamiques socioculturelles et environnementales complexes du territoire de la Baie-James. / This thesis intends to identify the effects of climate change as it relates to the traditional activities of the Eastern James Bay Cree. Numerous studies have analysed climate change, however relatively few have studied its socioeconomic and socio-cultural effects on the subarctic populations of Quebec as does this one. Exploring the integration mechanisms between scientific knowledge and traditional ecological knowledge (TEK), this combination of knowledge being presented by many researchers as the next step in TEK research, this thesis utilizes the various perceptions that the hunters of the Cree Trappers Association have of the impacts of climate change. Emphasis was placed on their traditional activities in connection with the Canada goose and the woodland caribou, two culturally important species The study uses an approach combining the theoretical aspects of ethnoecology with the practical aspects of case studies. Various methods of data collection were used: literary and cartography reviews, questionnaires and long and short interviews. The research demonstrates a variation in Cree observations of climate change and in their perceptions of the effects of these changes based on the location of the community in the James Bay region. Certain effects are perceived in all communities, for instance participants from all communities worried about the dangers associated with an increased fragility of the ice formed on lakes and rivers. However, it was primarily members of the coastal communities who worried over the Canada geese moving further inland. Members of the coastal communities were also the only ones to not notice a reduction in the numbers of woodland caribou on their traplines. Climate change seems to have an impact on the Cree’s traditional way of life associated with the Canada goose and woodland caribou and to affect the transmission of their traditional knowledge to the newer generations as it pertains to the woodland caribou. Also highlighted is the fact that a combination of TEK and scientific data allows for a broader picture of climate and species evolution (e.g.: climate variations between the coast and the interior of the territory, presence of white-tailed deers and coyotes on the territory) and suggests new research questions and hypothesis (e.g.: causes for a change in the ice structure, evolution in the range and distribution of Canada geese subspecies, impact of bloodsucking insects on caribou health). It also allows for a better identification and understanding of the stakes and adaptation processes currently going on in Eastern James Bay communities (e.g.: decrease in caribou consumption, maintenance of geese consumption, increased dangers during travel due to an increase in ice fragility or in unusual climatic events). The combined use of TEK and scientific knowledge allows for a better understanding of the effects of climate change and the complex sociocultural and environmental dynamics at play in the Eastern James Bay.

Cette étude vise à identifier les effets des changements climatiques sur les activités de subsistance traditionnelles des chasseurs cris de la Baie-James. De nombreuses études se penchent sur les changements climatiques, mais relativement peu d’entre elles traitent de leurs effets socio-économiques et socioculturels sur les populations dans le Subarctique du Québec. Cette thèse explore les mécanismes d’intégration des connaissances scientifiques au savoir écologique traditionnel (SET) ; une intégration prônée par de nombreux chercheurs comme l’évolution souhaitable dans la recherche sur le SET et sur ses applications. L’étude de cette intégration se fait ici à l’aide d’une analyse des perceptions des chasseurs de l’Association des Trappeurs Cris concernant les effets des changements climatiques, avec l’accent sur les activités de subsistance traditionnelles en lien avec la bernache du Canada et le caribou des bois, deux espèces importantes culturellement. Une approche combinant l’aspect théorique de l’ethnoécologie et l’aspect pratique de l’étude de cas a été utilisée. Diverses sources de données ont été employées : l’analyse documentaire et cartographique, les questionnaires et les entrevues ouvertes et semi-dirigées. Cette recherche met en évidence des variations dans l’observation des changements climatiques et dans la perception de leurs effets par les chasseurs cris selon la localisation de leur communauté. Certains effets sont ressentis de la même façon par tous. Ainsi, les participants de toutes les communautés s’inquiètent des dangers liés à une fragilité accrue de la glace sur les lacs et les rivières. Cependant, ce sont surtout les membres des communautés côtières qui s’alarment du déplacement des bernaches vers l’intérieur du territoire. Ils sont aussi les seuls à ne pas percevoir de baisse du nombre de caribous des bois sur leurs lignes de trappe. Les effets des changements climatiques paraissent avoir un impact sur le mode de vie traditionnel cri en lien avec la bernache du Canada et le caribou des bois et affecter la transmission du savoir traditionnel vers les nouvelles générations quant au caribou des bois. Les résultats montrent aussi que la combinaison du SET et des données scientifiques permet de compléter le portrait de l’évolution du climat et des espèces (par ex. : variation du climat entre la côte et l’intérieur du territoire, apparition du cerf de Virginie et du coyote sur le territoire) et d’élaborer de nouvelles pistes de recherches et des hypothèses qui n’auraient pas été autrement identifiées (par ex. : causes d’un changement dans la structure de la gla ce, évolution des aires de répartition des sous-espèces de bernaches, impact des insectes suceurs-piqueurs sur la santé des caribous). Elle facilite également l’identification et la compréhension des enjeux et des processus d’adaptation qui ont lieu dans les communautés cries de la Baie-James (par ex. : diminution de la consommation du caribou, maintien de la consommation de la bernache, dangers accrus dans les déplacements liés à la fragilité de la glace ou à la difficulté à prévoir les schèmes climatiques). L’utilisation combinée du SET et du savoir scientifique permet de mieux appréhender les effets des changements climatiques et les dynamiques socioculturelles et environnementales complexes du territoire de la Baie-James. / This thesis intends to identify the effects of climate change as it relates to the traditional activities of the Eastern James Bay Cree. Numerous studies have analysed climate change, however relatively few have studied its socioeconomic and socio-cultural effects on the subarctic populations of Quebec as does this one. Exploring the integration mechanisms between scientific knowledge and traditional ecological knowledge (TEK), this combination of knowledge being presented by many researchers as the next step in TEK research, this thesis utilizes the various perceptions that the hunters of the Cree Trappers Association have of the impacts of climate change. Emphasis was placed on their traditional activities in connection with the Canada goose and the woodland caribou, two culturally important species The study uses an approach combining the theoretical aspects of ethnoecology with the practical aspects of case studies. Various methods of data collection were used: literary and cartography reviews, questionnaires and long and short interviews. The research demonstrates a variation in Cree observations of climate change and in their perceptions of the effects of these changes based on the location of the community in the James Bay region. Certain effects are perceived in all communities, for instance participants from all communities worried about the dangers associated with an increased fragility of the ice formed on lakes and rivers. However, it was primarily members of the coastal communities who worried over the Canada geese moving further inland. Members of the coastal communities were also the only ones to not notice a reduction in the numbers of woodland caribou on their traplines. Climate change seems to have an impact on the Cree’s traditional way of life associated with the Canada goose and woodland caribou and to affect the transmission of their traditional knowledge to the newer generations as it pertains to the woodland caribou. Also highlighted is the fact that a combination of TEK and scientific data allows for a broader picture of climate and species evolution (e.g.: climate variations between the coast and the interior of the territory, presence of white-tailed deers and coyotes on the territory) and suggests new research questions and hypothesis (e.g.: causes for a change in the ice structure, evolution in the range and distribution of Canada geese subspecies, impact of bloodsucking insects on caribou health). It also allows for a better identification and understanding of the stakes and adaptation processes currently going on in Eastern James Bay communities (e.g.: decrease in caribou consumption, maintenance of geese consumption, increased dangers during travel due to an increase in ice fragility or in unusual climatic events). The combined use of TEK and scientific knowledge allows for a better understanding of the effects of climate change and the complex sociocultural and environmental dynamics at play in the Eastern James Bay.

L’augmentation du couvert arbustif est observée de façon généralisée à l’échelle circumpolaire en réponse aux effets directs et indirects des changements climatiques. Celle-ci causerait d’importantes transformations des environnements biotique et abiotique, principalement en réponse à l’augmentation en hauteur des arbustes au port érigé. Nous avons caractérisé la dynamique des espèces arbustives de la toundra arctique en réponse aux changements climatiques et au broutement du caribou migrateur. Pour ce faire, nous avons établi la dynamique des espèces arbustives dominantes et évalué expérimentalement les mécanismes de réponse des arbustes en utilisant Betula glandulosa comme modèle d’étude. Nos résultats montrent que le couvert arbustif à Baie Déception est principalement dominé par B. glandulosa dont le recrutement semble augmenter depuis les années 2000. Toutefois, cette espèce reste pour l’instant relativement prostré, ne provoquant pas nécessairement les conséquences attendues sur l’environnement abiotique. Nous avons également montré expérimentalement que l’augmentation de la croissance arbustive se produirait en réponse à l’augmentation de la disponibilité en azote, un traitement appliqué pour simuler l’augmentation de l’activité des micro-organismes dans le sol en réponse au réchauffement. Nous avons aussi démontré que le broutement du caribou migrateur a un effet négatif cumulatif sur la croissance de B. glandulosa. Cette étude nous a donc permis de montrer d’une part que l’augmentation du couvert arbustif semble plutôt limitée à Baie Déception où elle pourrait être freinée par les effets combinés de conditions climatiques rigoureuses et de l’herbivorisme. D’autre part, nous avons montré que les herbivores ont un rôle non négligeable pour expliquer les changements de végétation dans les régions arctiques et subarctiques. / Generalized shrub expansion has been observed over the circumpolar Arctic in response to climate change. This phenomenon is causing major alterations to the biotic and abiotic environments, a consequence of the increased shrub growth in height. We characterised tundra shrub species dynamics in response to climate change and migratory caribou browsing. To do so, we evaluated dominant erect shrub species dynamics and tested experimentally how shrub responds to these disturbances, using Betula glandulosa as model species. Our results show that shrub cover in Deception Bay is mainly driven by B. glandulosa, a species with increasing recruitment since early 2000s. However, it seems that this species’ vertical structure remains low which might not modify the biotic and abiotic environment normally associated with shrub expansion. We also showed experimentally that increase in shrub growth is a result of enhanced soil nitrogen fertility, a proxy of increase microbiological activity in response to global warming. Moreover, we demonstrated that caribou browsing has a negative cumulative effect on B. glandulosa growth. Thus, we showed in this study that shrub expansion is rather limited in Deception Bay and might be slowed down by the combined effects of harsh climatic conditions and herbivores. Moreover, our study stressed that herbivores must be taken into account when predicting vegetation change in the tundra.

L’objectif général de cette thèse est de développer des modèles mécanistes de l’utilisation de l’espace qui sont basés sur les déplacements des animaux, afin de comprendre et d’anticiper la répartition spatiale des populations animales dans des environnements hétérogènes et dynamiques. J’utilise et je développe des méthodologies qui intègrent autant la modélisation mathématique de la dynamique spatio-temporelle des déplacements que des analyses statistiques de données simulées et empiriques de déplacement. Dans mon premier chapitre, j’effectue une série de simulations afin de clarifier combien de grappes sont nécessaires lors d’une estimation par équations d’estimation généralisées, pour correctement tenir compte de la corrélation dans les données de déplacement et obtenir des inférences robustes sur la sélection de l’habitat. Mes simulations révèlent que 30 individus indépendants, chacun étant assigné à une grappe, suffisent pour éviter la mesure biaisée de l’incertitude sur la sélection de l’habitat lors des déplacements dans un environnement hétérogène. Dans le cas où moins de 30 individus sont disponibles, il est possible d’augmenter le nombre de grappes en divisant les données des individus, cependant il faut s’assurer de la présence d’une autocorrélation temporelle et d’une faible hétérogénéité interindividuelle dans les données. Dans mon deuxième chapitre, je développe un modèle statistique de déplacement permettant d’identifier différentes phases comportementales par lesquelles passent les individus (p. ex., alimentation, déplacements entre les parcelles de ressource) et de révéler la sélection de l’habitat spécifique à chaque phase, pour l’ensemble de la population et à partir de données collectées irrégulièrement. L’analyse de données simulées et empiriques de déplacement de trois grands herbivores dont le bison des prairies (Bison bison bison), le cerf à queue noire (Odocoileus hemionus) et le zèbre des plaines (Equus quagga) démontrent la robustesse et la bonne capacité de prévision du modèle. Cet outil statistique est également flexible puisque j’évalue différents processus écologiques à partir de ces données tels que l’alimentation, la migration ou encore les réponses comportementales face à un prédateur. De plus, je montre la nécessité de tenir compte des phases comportementales pour correctement caractériser la sélection de l’habitat lors des déplacements des animaux. Le développement mathématique que j’ai effectué dans mon troisième chapitre permet de coupler les déplacements des individus au sein d’un réseau de parcelles de ressources et le temps de résidence dans les parcelles afin de prévoir, de façon mécaniste, la répartition spatiale d’une population dans un environnement hétérogène. De plus, j’illustre une méthodologie pour identifier et prévoir le réseau théorique le plus représentatif de l’espèce étudiée. Je démontre à partir de l’application du modèle aux données de bisons des prairies, que la topologie du réseau théorique est cruciale pour correctement anticiper l’utilisation de l’espace d’une population, ainsi que pour implémenter des plans de gestion ou de conservation les plus réalistes possibles. Dans mon chapitre 4, je teste empiriquement la robustesse d’un réseau de parcelles de ressources lorsque celui-ci est perturbé par une fragmentation anthropique du paysage. Les résultats révèlent que les caribous des bois (Rangifer tarandus caribou) reconnectent certaines parcelles favorisant ainsi la robustesse du réseau. Cependant, les prévisions de la répartition spatiale des individus obtenues en utilisant le modèle mécaniste développé dans le chapitre 3 démontrent que, malgré la reconnexion, l’utilisation des parcelles de ressources par les caribous change suite à la perturbation. De plus, ce changement est plus soutenu lorsque ce sont les parcelles les plus connectées (c.-à-d., les pôles) qui sont fragmentées. Ma thèse apporte une contribution méthodologique pour mieux tenir compte de la corrélation dans les données de déplacement et intégrer les phases comportementales lors de l’analyse de la sélection de l’habitat dans des paysages hétérogènes. Mon travail permet aussi de faire le lien entre la théorie des réseaux et l’utilisation de l’espace pour prévoir d’une façon mécaniste la répartition spatiale des populations animales dans des environnements hétérogènes et dynamiques. Mon doctorat donne également lieu à une évaluation du contexte dans lequel la théorie des réseaux peut s’appliquer à l’écologie spatiale. Finalement, ma thèse vient améliorer notre compréhension mécaniste des déplacements de quatre espèces de grands herbivores. / In my thesis, I develop mechanistic models of space use based on animal movement, to understand and to predict population distribution in heterogeneous and dynamic landscapes. Used and developed methodologies couple mathematical modelling of the spatio-temporal dynamics of animal movement together with statistical analysis of simulated and empirical movement datasets. In my first chapter, I proceed in a series of simulations to clarify how many clusters are needed when using generalized estimating equations to correctly account for the correlation in movement data and to obtain robust inference on habitat selection. My simulations reveal that 30 independent individuals, each assigned to a cluster, are sufficient to avoid biased evaluation of the uncertainty on habitat selection along movement in heterogeneous environments. When less than 30 individuals are available, destructive sampling can be used but solely when temporal correlation is present and inter-individual heterogeneity is low in the data. In my second chapter, I develop a statistical movement model that allows to identify successive behavioral phases (e.g., foraging phase, inter-patch movement) together with behavior-specific habitat selection parameters, over the whole population and using temporally irregular data. Analysis of simulated and empirical movement data from three large herbivores including plains bison (Bison bison bison), mule deer (Odocoileus hemionus) and plains zebra (Equus quagga) show the robustness and the high predictive capacity of the model. This statistical tool is also flexible since I assess multiple ecological processes from those datasets such as foraging behavior, migratory behavior or prey-predator interactions. In addition, I show how accounting for behavioral phases in habitat selection analysis is crucial to correctly characterize habitat selection along animal movement. In my third chapter, I develop a mathematical framework to couple movement of individuals among a network of resource patches with residency time in patches to mechanistically predict space use in heterogeneous landscapes. In addition, I illustrate a methodology to identify and predict the most representative theoretical network for the target species. I show from model application on data of plains bison that the theoretical network topology is crucial to correctly infer population space use and implement realistic management and conservation planning. In my chapter 4, I empirically assess the robustness of a network of resource patches following landscape fragmentation from anthropogenic source. The analysis shows that woodland caribou (Rangifer tarandus caribou) reconnect some patches, thus causing robustness in their spatial networks. However, predictions on space use from the mechanistic model developed in chapter 3 reveal that, despite the rewiring, patch use change following the fragmentation. Moreover, this change is stronger when the most connected patches (i.e., the hubs) are impacted. My thesis provides a methodological contribution to better account for correlation in movement data and integrate behavioral phases in habitat selection analysis in heterogeneous landscapes. Besides, my work links network theory and space use to mechanistically predict population distribution in heterogeneous and dynamic environments. My research also assesses the context in which network theory can be applied to spatial ecology. Finally, my thesis improves our mechanistic understanding of animal movement in four species of large herbivores.

À la fin des années 1970, les Naskapi du Québec ont signé la Convention du Nord-Est québécois (C.N.E.Q.) avec le gouvernement du Québec. Entre autres choses, cette Convention a comme mandat d'offrir des compensations et des bénéfices à tout Naskapi qui n'a pas les ressources, tant matérielles que financières, pour pratiquer des activités d'exploitation de la faune. Afin de répondre à cet objectif, les Naskapi ont mis sur pied le Programme d'aide pour la chasse, la pêche et le piégeage (Hunter Support Programme -H.S.P.). Celui-ci, destiné à fournir un revenu, des prestations et autres mesures d'incitation aux Naskapi qui désirent s'adonner aux activités d'exploitation de la faune comme mode de vie, existe depuis 1978. Parmi les activités d'exploitation de la faune que les Naskapi désirent continuer de pratiquer, il est important de mentionner que la chasse au caribou occupe une place de choix pour eux, et ce pour différentes raisons. Principalement, cette activité hautement significative pour les Naskapi fut à la base de leur mode de vie ainsi que de leur univers pendant plusieurs centaines d'années, voire plusieurs milliers d'années. Quoi qu'il en soit, et depuis la mise sur pied de ce programme, personne ne s'est questionné à savoir quels sont les impacts de ce programme sur la mémoire collective et l'identité des Naskapi. Ayant opté pour une recherche qualitative lors de ma recherche chez les Naskapi de Kawawachikamach, laquelle a duré deux mois, soit du 20 avril au 21 juin 2008, des séances d'entrevues avec douze Naskapi m'ont permis d'identifier différents aspects que les Naskapi souhaitent conserver, protéger et transmettre aux générations futures en lien avec la chasse au caribou. En m'intéressant plus particulièrement au programme d'aide pour la chasse, la pêche et le piégeage, j'ai ainsi tenté de comprendre comment et en quoi celui-ci participe à la sauvegarde de la mémoire collective et de l'identité des Naskapi de Kawawachikamach. De cette manière, j'ai constaté que certaines pratiques en lien avec la chasse au caribou existent toujours chez cette nation autochtone et que le programme en question joue incontestablement un rôle positif dans cette entreprise. Du nombre de ces pratiques, il est possible de mentionner que, non seulement le Comité du programme organise à chaque année des chasses au caribou, ce qui permet ainsi le partage de viande au sein de la communauté, l'utilisation de certaines parties du caribou, l'organisation de festins et l'intégration des jeunes naskapi à la chasse au caribou, mais que ce programme permet avant tout aux Naskapi qui ne peuvent pas assurer les coûts tant monétaire que matériel de la chasse au caribou de continuer d'exercer cette activité hautement significative pour eux.