L'ensemencement et la remise à l'eau sont parmi les outils de conservation les plus utilisés pour la gestion de la pêche récréative. Par contre, le rapport coût/bénéfice de ces deux pratiques n'est que très rarement évalué de façon exhaustive. Dans le cas du saumon atlantique, plusieurs d'études rapportent que les poissons ensemencés sont moins adaptés au milieu naturel, mais peu ont spécifiquement examinés quelles étaient les causes de la réduction de succès reproducteur ou ont comparé leur contribution à la diversité génétique à celle des tacons précoces. De plus, seulement une seule étude a documenté la capacité de reproduction des saumons remis à l'eau par les pêcheurs, alors que la fréquence des remises à l'eau est en constante augmentation en Atlantique Nord. Notamment, aucune étude n'a évalué si les saumons remis à l'eau peuvent se reproduire au-delà de températures de 20°C qui sont connues pour augmenter la mortalité chez les saumons graciés. Dans cette étude, nous documentons le patron de reproduction des poissons ensemencés ainsi que de ceux pêchés puis remis à l'eau en utilisant un pedigree moléculaire comprenant tous les parents d'une population sauvage de saumon atlantique (Salmo salar, L.). Nos résultats démontrent que les saumons ensemencés ont significativement moins de partenaires de reproduction que les saumons sauvages ce qui réduit leur succès reproducteur par rapport à leurs conspécifiques sauvages. La participation des saumons ensemencés à la reproduction a significativement augmenté la diversité génétique au sein des rejetons. Cependant, les tacons précoces du système l'on fait de façon plus importante et ont significativement augmenté le nombre d'allèles chez les rejetons. Bien que 83% des saumons remis à l'eau aient produit des rejetons, les femelles graciées avaient en moyenne 73% du succès reproducteur des saumons qui n'étaient pas pêchés. Les températures supérieures à 20°C n'étaient pas associées à une réduction de succès reproducteur chez les saumons remis à l'eau. Ceci suggère que la population étudiée est localement adaptée aux températures élevées ou que les saumons ont régulé leur température interne de façon comportementale en se déplaçant vers des refuges thermiques. Ces données permettront de raffiner les analyses de risques et de bénéfices associés à l'ensemencement et à la remise à l'eau et ainsi, d'optimiser les pratiques de conservation utilisées pour la gestion des populations de saumons atlantiques. / Captive-breeding programs as well as and catch-and-release are among the most commonly adopted conservation practices in recreational fisheries. However, risks and benefits associated with their joint implementation are rarely extensively evaluated. In the case of Atlantic Salmon, while previous studies revealed that captive-bred fish show reduced fitness compared to their wild counterparts in nature. Yet, few examined the extent and causes of their reduced reproductive success or directly compared their contribution to enhance genetic diversity to that of wild fish, including mature male parr. Furthermore, only one study specifically measured the reproductive success of caught and released Atlantic salmon in natural settings, and no study to date evaluated if released salmon are able to reproduce when released at temperature above 20°C which is known to increase post-release mortality. Here, we use high-throughput microsatellite sequencing of 38 loci to accurately assign 2500 offspring to a comprehensive set of possible parents from a supplemented Atlantic salmon population in Québec, Canada. The resolved molecular pedigree provided informative insight on the reproductive pattern of both captive-bred salmon and caught-and-released salmon. Captive-bred salmon had fewer partners and significantly reduced relative reproductive success compared to wild salmon. Supplementation of captive-bred salmon significantly contributed to increase genetic diversity but mature male parr did so to an even greater extent and significantly inflated the number of alleles found among offspring. Moreover, our results showed that that at least 83% of caught-and-released salmon did successfully reproduced although caught-and-released female salmon have a significantly reduced reproductive success, averaging 73% of the reproductive output of wild non-caught salmon. Reproductive success of released salmon was not influenced by water temperature over 20°C which suggests either that the studied population is locally adapted to warm waters or that they behaviorally regulated body temperature by accessing nearby thermal refugia. Our results should help refining managers' ability to analyze the risks and benefits associated with captive-breeding and catch-and-release, and thus, optimize conservation practices used for the preservation of Atlantic salmon populations.

L’Omble de fontaine est l’espèce la plus pêchée de façon récréative au Québec. Afin de supporter cette activité économique, des programmes intensifs d’ensemencement ont été mis en place et visent à maintenir la productivité des stocks. Cependant, de plus en plus d’études démontrent les effets négatifs des ensemencements sur la génétique des populations sauvages. Il est donc primordial de mieux comprendre la dynamique d’hybridation introgressive entre les populations sauvages et domestiques et ce à l’aide de plusieurs milliers de marqueurs génétiques. L’état génétique des populations suite à l’arrêt des ensemencements et les facteurs modulant les niveaux d’hybridation introgressive doivent également être mieux définis. Pour ces raisons, cette étude vise à tester et proposer un modèle capable d’expliquer et de prédire la variation observée dans les niveaux d’hybridation introgressive dans les populations sauvages d’omble de fontaine en utilisant des variables d’intensité d’ensemencement et des paramètres environnementaux. Ainsi, nous avons récolté des échantillons d’ADN (n = 862, moyenne = 30 poissons par lac) provenant de 29 lacs ayant subi différentes intensités d’ensemencement en plus de recueillir des données environnementales. En moyenne, 4 750 SNPs ont été obtenus pour chacun des lacs à l’aide du Génotypage-Par-Séquençage et ont été utilisés afin de déterminer l’appartenance moyenne à la population domestique. Un processus exhaustif de sélection de modèles a ensuite été réalisé pour obtenir un meilleur modèle permettant d’expliquer 56% de la variance observée entre les valeurs d’appartenance moyenne à la population domestique. Les prédictions basées sur notre meilleur modèle ont révélé que chaque population échantillonnée pouvait, potentiellement, retourner à un état génétique d’origine après l’arrêt des ensemencements. En somme, notre étude suggère que les impacts des ensemencements pourraient être réversibles avec le temps et propose un modèle aux gestionnaires de la faune permettant de prédire les niveaux d’hybridation entre populations sauvages et domestiques. / In fisheries management, intensive stocking programs are commonly used to enhance population abundance and maintain stock productivity. However, such practices are increasingly raising concerns since multiple studies exposed adverse stocking impacts on wild population genetic. Improvement of stocking management relies on a better understanding of the dynamic of introgressive hybridization between wild and domestic populations and on assessment of the genetic state of wild populations after stocking cessation. In Québec, Canada, five million captive reared Brook Charr (Salvelinus fontinalis) are stocked every year to support recreational fishing activities. Here, we investigated the impact of stocking history and environmental conditions on the genetic integrity of Brook charr wild populations. We collected DNA samples (n = 862, average of 30 individuals per lake) from 29 lakes that underwent different stocking intensities through time and also collected environmental parameters for each sampled lake. An average of 4,750 high quality filtered SNPs was obtained for each lake using Genotyping-By-Sequencing which were then used to quantify the mean domestic membership of each sampled population. An exhaustive process of model selection was conducted to obtain a best-fitted model that explained 56% of the variance observed in mean domestic genetic membership. The number of years since the mean year of stocking was the best explanatory variable to predict variation in mean domestic genetic membership. Our model predictions also revealed that each sampled wild population could potentially return to a wild genetic state (absence of domestic genetic background) after stocking cessation. Overall, our study provides new insights on factors determining introgressive hybridization level and suggests that stocking impacts could be reversible with time.

Comprendre et prédire les conséquences des outils de gestion des populations de poissons exploités par la pêche sportive est un des grands défis de la science de la conservation. Particulièrement, il subsiste une grande incertitude quant aux impacts de l’ensemencement. Bien qu’étant un outil généralement efficace, les ensemencements peuvent engendrer un grand bouleversement pour les populations qui y sont soumises, menaçant d’entraver leur productivité et leur persistance. Le touladi (Salvelinus namaycush) est un salmonidé d’eau douce nord-américain dont l’exploitation par la pêche sportive est fortement soutenue par l’ensemencement. L’objectif principal des travaux de cette thèse était d’identifier les impacts écologiques et génomiques de l’ensemencement de soutien chez cette espèce. Pour ce faire, nous avons exploré ces impacts potentiels dans trois grands aspects de l’écologie du touladi ; (1) la croissance et la condition (2) la niche trophique et (3) l’utilisation des habitats thermiques. Ces approches nous ont permis d’identifier l’écotype (planctophage ou ichtyophage) des populations sources et cibles de l’ensemencement comme un facteur déterminant des conséquences à court et moyen terme. Spécifiquement, nos analyses ont montré l’émergence de régimes de croissance divergents chez les populations planctophages ensemencées, certains individus ensemencés démontrant une grande taille, malgré l’habitat peu productif. La proportion individuelle des allèles exogènes chez ces touladis était corrélée à un indice de condition plus faible, suggérant une dépression hybride. L’analyse des ratios isotopes stables de carbone (δ13C) et d’azote (δ15N) a montré une potentielle partition de la niche trophique au sein des populations d’écotype planctophage. Les individus locaux semblent être déplacés, probablement par exclusion compétitive, vers une niche pélagique profonde atypique pour ces populations. Finalement, la thermométrie des carbonates biogéniques, par l’analyse des ratios des isotopes stables d’oxygène (δ18O) de l’otolithe, a montré une utilisation différentielle des habitats thermiques dans les populations planctophages ensemencées. Les touladis ensemencés utilisant des habitats généralement plus chauds que les hybrides et les locaux. Ces résultats ont souligné l’importance que les particularités inhérentes aux populations sauvages doivent prendre dans la planification des mesures de gestion. L’ignorance de ces traits et des adaptations locales des populations les met à risque de voir leur productivité et leur survie décliner. / Understanding and predicting management consequences on exploited fish stocks represents one of the major challenges of conservation science. There are still considerable uncertainties about the impacts of supplementation stockings on wild populations. Although generally efficient, supplementation can represent a major disturbance for populations, threatening to hinder their productivity and sustainability. Lake Trout (Salvelinus namaycush) is a North American freshwater salmonid whose exploitation by angling is strongly supported by stocking. The main objective of this thesis was to identify the ecological and genomic impacts of supplementation stockings on Lake Trout. To do this, we explored the impacts in three major domains of lake trout ecology; (1) growth and condition (2) trophic niche and (3) use of thermal habitats. These approaches allowed us to identify ecotypes (planktivorous or piscivorous) of the stocking source and target populations as a factor determining magnitude of short- and medium-term consequences. Specifically, our analyzes showed emergence of two divergent growth regimes in stocked planktivorous populations, with around 20 % of stocked individuals showing larger body size despite unsuitable habitat. The proportion of exogenous alleles of hybrid individuals correlated with a lower condition index, suggesting outbreeding depression. The analysis of stable isotope ratios of carbon (δ 13C) and nitrogen (δ15N) suggest a partition of niche for planktivorous stocked populations. Local individuals were displaced, probably by competitive exclusion, to a profundal/pelagic niche, atypical for these populations. Finally, biogenic carbonate thermometry, by analysis of otolith oxygen stable isotope ratios (δ18O), showed differential use of thermal habitats within stocked planktivorous populations. Stocked Lake Trout were using warmer habitats than hybrids and local individuals. These results underscored the importance of the inherent particularities of wild populations in the planning of management measures. Ignorance of these specific traits, and local adaptations, puts supplemented population at risk of declining productivity and survival.

Le sujet de ce mémoire porte sur l'évaluation de la capacité à payer pour le caractère sauvage des touladis et des ombles de fontaine. Ces deux espèces sont largement pêchées au Québec dans le cadre de la pêche sportive. Cette capacité à payer est évaluée afin de donner des outils ou des pistes de solution pour une gestion des populations d'omble. L'ensemencement est largement utilisé pour soutenir les stocks de ces poissons. Dans le cadre d'une gestion durable, il est peut-être préférable de donner l'opportunité aux pêcheurs de pêcher un poisson dans un lac non ensemencé mais ayant des limites de capture plus restreintes. Cette étude vise aussi à donner un portrait des pêcheurs d'ombles du Québec.

L'accès aux ressources biologiques locales et leur exploitation durable font partie des nombreux défis auxquels font face les communautés nordiques. Des espèces animales comme le caribou et l'omble chevalier, par exemple, sont essentielles pour assurer la sécurité alimentaire des communautés Inuit de l'Arctique. Dans les années 1990, les habitants de la communauté Inuit de Kuujjuaq, au Nunavik, ont entrepris d'augmenter l'accessibilité locale de l'omble chevalier en introduisant l'espèce dans le bassin versant de la rivière Nepihjee, et en ensemençant la population via un programme d'écloserie. En 2019, nous avons observé dans la population des niveaux de diversité génétique de loin inférieur à ceux des autres populations de la Baie d'Ungava. La diversité génétique étant indicatrice de la capacité d'une espèce à faire face à des changements de son environnement, cette observation a soulevé des questions quant à la viabilité de la population. Nous avons donc utilisé une approche de séquençage de génome entier à faible couverture afin de générer une banque génomique couvrant l'ensemble du génome (Liste complète = 105 905 902 SNP, liste filtrée = 4 299 926 SNPs) de la population de la Nepihjee, ainsi que de quatre autres populations de la région afin de les comparer. Ces données ont permis de déterminer que les faibles niveaux de diversité génétique observés dans la population de la Nepihjee ont probablement été causés par une influence marquée de processus démographiques résultant des pratiques d'ensemencement. Elles ont également permis de quantifier le fardeau génétique des populations, et de déterminer que la population d'omble chevalier de la rivière Nepihjee est particulièrement susceptible de souffrir d'une dépression de consanguinité. Ces résultats nous permettent de répondre aux inquiétudes de la communauté et de formuler des recommandations pour guider l'optimisation des pratiques de gestion afin de favoriser la viabilité de la population dans un contexte de changements globaux. / Access to local biological resources and their sustainable use are among the many challenges that northern communities are facing particularly in the era of changing climates. Animal species such as caribou and Arctic char, for example, are essential to ensuring food security for Inuit communities in the Arctic. In the 1990s, the inhabitants of the Inuit community of Kuujjuaq, in Nunavik, undertook to increase the local accessibility of Arctic char by introducing the species into the Nepihjee River watershed, and by stocking the population through a hatchery program. In 2019, we observed in the population levels of genetic diversity far lower than those of other populations in Ungava Bay. Since genetic diversity is an indicator of a species' ability to cope with changes in its environment, this observation has raised questions about population viability. We therefore used a low-coverage whole genome sequencing approach to generate a molecular library covering the entire genome (Complete list = 105 905 902 SNP, pruned list = 4 299 926 SNPs) of the Nepihjee population, as well as four other populations in the region for comparative purposes. These data determined that the low levels of genetic diversity observed in the Nepihjee population were likely caused by a strong influence of demographic processes resulting from stocking practices. They also allowed us to quantify the genetic load of the populations, and to determine that the Arctic char population of the Nepihjee River seems particularly susceptible to inbreeding depression. These results allowed us to address community concerns about the Nepihjee population and make recommendations to guide the optimization of management practices to promote population viability in the context of global change.