Depuis leur arrivée à la fin des années 1980, les moules zébrées et quagga, Dreissena polymorpha (Pallas) et Dreissena bugensis (Andrusov) respectivement, sont devenues deux des espèces envahissantes les plus connues en Amérique du Nord. Leur nouveauté au Canada et aux États-Unis en tant que premiers mollusques épifaunaux filtrants leur a permis de concurrencer les espèces indigènes pour l’espace et la nourriture, ce qui a entraîné des changements importants au niveau du substrat, de la clarté et de la qualité de l’eau, des populations indigènes, des réseaux trophiques et des économies locales des écosystèmes dulcicoles. Ces mollusques très féconds ont atteint des rivières et des lacs dans plus de 30 États et 3 provinces par les eaux de ballast et par la dissémination en aval et par voie terrestre, mais malgré la vitesse de leur propagation, l’invasion est en mouvement. La moule zébrée autrefois dominante a été déplacée par son congénère dans une grande partie du benthos des Grands Lacs Laurentiens. Dans les lacs Érié et Ontario, la couverture de moules quagga a parfois atteint 100 % du fond. Les populations restantes de moules zébrées sont généralement limitées dans des zones peu profondes exposées aux forces hydrodynamiques comme les vagues et les forts courants. Bien que le remplacement d’un envahisseur par un autre puisse sembler insignifiante, il est important de comprendre quels facteurs font de la moule quagga un meilleur compétiteur et de déterminer si ce déplacement se produit différemment dans les rivières. Le fleuve Saint-Laurent sert d’environnement privilégié pour l’observation de la dynamique entre ces deux espèces envahissantes, et cette thèse examine les deux espèces sur l’ensemble de la portion dulcicole de la rivière en ce qui concerne les facteurs physiques, y compris le substrat, la profondeur et la distance par rapport à la population supposée source. Un inventaire combiné à une expérience de survie a révélé que le déplacement des moules zébrées progresse en tant qu’intégration, chaque espèce occupant des sections différentes de la rivière, même 20 ans après son arrivée dans la rivière. De plus, les résultats indiquent que certaines combinaisons de facteurs physiques peuvent limiter la dominance de la moule quagga dans les parties inférieures de la rivière, en particulier la diminution de la taille du substrat dans les zones à vitesse accrue. L’étude a également révélé que la population de moules quagga a augmenté de façon spectaculaire depuis la dernière étude effectuée plus de dix ans auparavant. Cette augmentation extrême de l’abondance a donné lieu à une étude expérimentale examinant l’effet de la vie dans les bancs de moules afin de déterminer le niveau de concurrence entre les espèces de dreissenidés et entre elles. En utilisant des dispositifs expérimentaux pour iv étudier à la fois l’exploitation et la compétition d’interférence, il a été révélé que le contact physique entre les moules est tout aussi important, sinon plus, que l’exploitation de la nourriture. De plus, les deux espèces poussent davantage lorsqu’elles vivent avec des congénères que des conspécifiques. Enfin, pour comprendre les coûts et les avantages de la capacité des dreissenidés à s’attacher à des matériaux nouveaux et plastiques, des cages ont été construites pour manipuler expérimentalement l’écoulement des moules pendant plusieurs mois sur le terrain. Le dénombrement des fils byssaux et la force nécessaire pour enlever les moules ont été enregistrés et les analyses montrent que les moules zébrées poussent davantage à des vitesses d’eau croissantes, ce qui confirme la plus grande propension des moules zébrées à la plasticité, tout en indiquant également que le coût de fixation est faible. Une étude simultanée sur le terrain a examiné les tailles et les forces d’attachement des moules prélevées in situ. Les résultats indiqués que les moules quagga deviennent plus grosses à des vitesses de courant plus élevées — un résultat contraire aux attentes et à l’expérience, ce qui suggère que d’autres études sur le terrain sont nécessaires pour mieux comprendre comment chaque espèce réagit entre eux et aux conditions changeantes le long du fleuve. Ensemble, en examinant la dynamique des populations, les interactions concurrentielles et la plasticité phénotypique, cette thèse contribue à la compréhension de l’invasion continue de dreissenidés, ainsi que du déplacement des moules zébrées par les moules quagga dans le fleuve Saint-Laurent. / Since arriving in the late 1980s the zebra and quagga mussels, Dreissena polymorpha (Pallas) and Dreissena bugensis (Andrusov) respectively, have become two of the most notorious invasive species in North America. Their novelty in Canada and the United States as the first epifaunal filtering mollusks has enabled them to outcompete native species for space and food, resulting in extensive changes to the substratum, water clarity and quality, native populations, food webs, and local economies of freshwater ecosystems. These highly fecund mollusks have reached rivers and lakes in over 30 states and 3 provinces through ballast water and downstream and overland dispersal, yet despite the speed of their spread, the invasion is in flux. The once dominant zebra mussel has been displaced by its congener across much of the benthos of the Laurentian Great Lakes. In Lake Erie and Lake Ontario the cover of quagga mussels has sometimes reached 100% of the bottom. Remaining zebra mussel populations are generally restricted to shallow areas exposed to large hydrodynamic forces from waves and strong currents. While the replacement of one invader by another may seem inconsequential, understanding the factors that make the quagga mussel a better competitor, and determining whether the mechanisms by which this displacement occurs are different in rivers are important for developing management strategies. The St. Lawrence River serves as a model environment for observing the dynamics between these two invasive species, and this dissertation examines the populations of both species over the entire freshwater portion of the river with respect to physical factors including substratum, depth, and distance from the source population. A survey combined with a survival experiment revealed that the displacement of zebra mussels is not as complete as expected, with each species occupying different sections of the river, even 20 years after both species were introduced. Further, the results indicate that certain combinations of physical factors may limit quagga mussel dominance in lower portions of the river, specifically decreasing substratum size in areas of increased velocity. The survey also revealed that the population of quagga mussels has increased roughly fivefold since the last survey over ten years before. This extreme increase in abundance inspired an experimental investigation of the effects of living in closely packed mussel beds to ascertain the level of intraspecific and interspecific competition in these species. Using field cages modified to study both exploitative and interference competition, it was shown that physical contact among mussels is just as, if not more, important than exploiting available food. Further, both species grew more when living vi with congeners than conspecifics. Finally, to understand the costs and benefits of dreissenid mussels’ novel and plastic attachment ability, I experimentally manipulated the flow experienced by mussels in the field. Counts of byssal threads and force required to remove mussels showed that zebra mussels grew more in increasing water velocities, reaffirming the zebra mussel’s greater propensity for plasticity, while also indicating that the cost for attachment is low. A concurrent field study examined the size and attachment strengths of mussels collected in situ. The results indicated that quagga mussels grow larger in higher current velocities – a result contrary to expectations and the experiment, suggesting that further field studies are required to develop a better understanding how each species responds to each other and to changing conditions along the river. Together, by examining population dynamics, competitive interactions, and phenotypic plasticity, this thesis contributes to our understanding of the ongoing dreissenid invasion, as well as the displacement of zebra mussels by quagga mussels in the St. Lawrence River.

Le long de l’estuaire du Fleuve Saint-Laurent, les marais intertidaux sont affectés par une forte érosion induisant une perte d’habitat des espèces végétales et animales. Les facteurs en cause peuvent être anthropiques, naturels ou la combinaison des deux. Dans l’estuaire d’eau douce du Saint-Laurent, les produits de cette érosion sont illustrés par, entre autres, de grands radeaux de végétation du schorre supérieur qui sont arrachés et évacués par les marées d’équinoxe, les fortes tempêtes ou encore par la glace. Cette étude vise à documenter l’ampleur et l’impact de l’érosion du schorre supérieur de l’estuaire d’eau douce. La démarche méthodologique inclut une analyse multidate des photographies aériennes et orthophotos et des relevés géomophologiques mensuels sur une période de deux ans (2011-2012). Les principaux résultats montrent que l’érosion du schorre supérieur de l’estuaire d’eau douce est de l’ordre de quelques centimètres par mois. Les taux d’érosion les plus élevés sont engendrés par des tempêtes telle la tempête Irène survenu le 28 août 2011), caractérisée par de forts vents (> 62 km/h) et d’abondantes précipitations (80 mm). L’analyse de l’évolution historique des sites à l’étude sur une cinquantaine d’années a mis en évidence une diminution de la superficie du schorre supérieur généralement accompagnée d’une augmentation de celle du schorre inférieur; un déplacement du schorre supérieur vers l’intérieur des terres a aussi été observé.

Cette recherche porte sur une analyse de l’évolution de l’aménagement du territoire après l’introduction des variables « culture » et « infrastructure culturelle ». Comment l’aménagement et la planification du territoire peuvent suivre ou promouvoir des changements capables de traduire sur un espace physique une transformation de type culturel. Cette influence est recherchée à travers l’analyse de cas d’étude où aux ingrédients « traditionnels » de la planification du territoire s’ajoute la prise en compte, explicite et revendiquée, des aspects culturels et paysagers. Aujourd’hui en matière d’aménagement, des notions telles que la qualité de la culture, du paysage, et de l’environnement, ainsi que la qualité de vie des populations, recouvrent une importance croissante. Nous nous intéressons en particuliers à quelques cas d’étude de paysage culturel fluvial inscrits sur les listes du patrimoine de l’UNESCO. Il s’agit de comprendre comment projeter ces éléments dans le futur et institutionnaliser des volontés de valorisation du patrimoine dans les politiques publiques d’aménagement. Les cas d’étude, appartenant à trois pays différents, ont été choisis en relation à des volontés affichées d’appliquer des politiques spécifiques aux patrimoines naturels et culturels, comme déjà explicité au moyen des processus de patrimonialisation promus. / The main core of my research is the way of intervention of « culture » and « cultural infrastructure » variables within landplaning. How land and territorial planning can follow or promote changes and translate into a physical space a cultural transformation. This influence is inquired across the analysis of different cases “usual” development ingredients face the arrival of new cultural and landscape aspects. A territory where the notions of culture, landscape and environment quality and quality of life, hold a growing importance. In particular in some fluvial cases, inscribed within UNESCO’s heritage lists.How to project those elements towards future and institutionalise the wills of heritage valorisation within planning public policies. The study cases, belonging to trees different countries, where chosen relating to public wills to apply specific policies to cultural/natural patrimony, intents already explicit within patrimonialisation processes that they all promoted.

Le développement et l’implantation des projets de grands barrages dans des espaces sous tension est un processus qui soulève de nombreuses problématiques, notamment autour des perturbations majeures que ces ouvrages impliquent sur le territoire défini comme le système spatial co-produit par les interactions sociales, économiques, politiques et culturelles de leurs acteurs. Les bassins versants partagés entre le Mexique et ses voisins du Sud constituent des espaces extrêmement complexes non seulement par les problématiques locales et régionales qui s’y développent, mais aussi en raison de leur importance géopolitique et géostratégique d’un point de vue macrorégional et continental. Territoires intrinsèquement conflictuels, notamment dans leur dimension politique, ethnique et agraire, ils sont aussi la pièce maîtresse des difficiles processus d’intégration économique à l’œuvre en Amérique centrale. Depuis les années 1950, les bassins de l’Usumacinta et du Grijalva, qui forment le cœur et l’essentiel de cette région frontalière hypercomplexe, font l’objet de plans de développement et d’aménagement qui expriment à leur tour les paradigmes et les problématiques spécifiques d’un demi siècle de bouleversements politiques, géopolitiques, sociaux, économiques et culturels à l’œuvre à toutes les échelles. Au sein de ces programmes, les grands barrages jouent un rôle essentiel, aussi bien du point de vue du développement économique que de celui de l’intégration de ces territoires marginaux aux modèles socio-culturels et politiques dominants qui se sont succédés au cours de ces soixante dernières années. À travers la mise en place d’une méthodologie intégrative permettant une approche exploratoire de plusieurs de ces ouvrages hydrauliques à travers les bassins des fleuves Grijalva et Usumacinta, cette recherche s’attache à dégager un modèle d’analyse des processus politiques et territoriaux qui accompagnent l’implantation de ces grands projets. / The development and implementation of large dams projects in spaces under tension is a process that raises several issues, especially in terms of the major disruptions implied in the spatial systems co-produced by the social, economical, political and cultural interactions between territorial agents. The river basins shared by Mexico and its southern neighbors constitute extremely complex spaces, not only because of their local and regional issues, but also in terms of their geopolitical and geostrategic importance at a macroregional and continental scale. Inherently conflictual territories in their political, ethnic and agrarian dimensions, they also are a key piece in the problematic and difficult economical integration processes in central America. Since the 1950’s, the Usumacinta and Grijalva river basins that forme most part of this hypercomplex border region are at the heart of several development and territorial planning programs expressing the successive paradigms and specific issues of half a century of major political, geopolitical, social, economical and cultural changes taking place at every scale from local to global. Within these programs, large dams have played an essential role from an economical development perspective as well as the integration of these marginal territories to the dominant social, cultural and political models of the sixty last years. Through the elaboration of an integrative methodology leading to an explorative approach of several of these large dams in the Usumacinta and Grijalva river basins, this research seeks to establish a model for the analysis of the political and territorial processes implied by these projects.

Dans le Fleuve Saint Laurent, l'acquisition des données bathymétriques permet non seulement de produire des cartes de navigation, mais aussi d'appuyer toute activité visant à améliorer la compréhension de la dynamique du fond marin ainsi que des structures qui y sont présentes, notamment les structures sédimentaires telles que les dunes sous-marines. Ce travail de recherche est consacré à la segmentation et à la caractérisation des dunes sous-marines, tout en considérant la qualité des données acquises. En premier lieu, un modèle d'analyse de l'influence de la morphologie du fond marin sur la valeur de l'incertitude des données bathymétriques a été conçu. Une telle analyse permet de mieux connaître et comprendre l'influence du fond sur la valeur d'incertitude calculée par des approches classiques. Ainsi, la méthode proposée permet d'améliorer l'interprétation de la surface du fond et des structures qui y sont présentes. Par la suite, le projet a conçu et développé une méthode de segmentation des dunes à partir d'un Modèle Numérique Bathymétrique, adaptée au contexte fluviomarin. L'originalité de cette méthode repose sur l'utilisation d'un modèle conceptuel qui formalise l'identification des dunes sous-marines selon leurs saillances (i.e. ligne de crête et deux pieds de dunes). En effet, les dunes sont des structures floues sans une délimitation claire sur le fond marin. Dans la méthode proposée, les saillances sont identifiées à partir d'une analyse morphométrique du fond marin. Ensuite, une approche orientée-objet permet de générer les objets dunes à partir de ces saillances. La démarche associe chacune des lignes de crête aux pieds des dunes qui lui correspondent, permettant ainsi de circonscrire l'ensemble de la dune. L'approche orientée-objet offre une objectivité, répétabilité et robustesse à la segmentation, lui permettant de s'adapter au contexte variable des fonds. La méthode proposée a été validée avec les données bathymétriques de la Traverse Nord du Fleuve Saint Laurent, avec plus de 850 dunes segmentées et un taux de performance de 92% des dunes bien segmentées. Finalement, la dernière partie du projet a été consacrée à la caractérisation des dunes. Celle-ci repose également sur la formalisation des objets dunes. En considérant les saillances et la surface de la dune segmentée, la méthode conçue et développée calcule différents descripteurs morphologiques, sélectionnés à partir de la littérature. Pour valider la méthode de caractérisation proposée, plus de 1200 dunes ont été caractérisées dans neuf champs différents dans le contexte fluviomarin de la Traverse Nord du Fleuve Saint-Laurent. Ainsi, basé sur les méthodes de segmentation et de caractérisation des dunes, un outil qui permet de décrire de manière systématique autant les dunes individuelles que les champs où elles sont localisées à partir d'une surface modélisant le fond marin a été développé dans ce projet de recherche. / In the Saint-Lawrence River, the acquisition of bathymetric data not only allows the production of navigation charts, but also supports different activities aiming to improve the knowledge related to the seafloor dynamics and the structures present on it, particularly sedimentary structures such as underwater dunes. This research work is dedicated to the segmentation and characterization of underwater dunes, considering the quality of the bathymetric data acquired. In the first place, a model was designed to estimate the influence of the seafloor morphology on the value of the uncertainty of bathymetric data. The analysis of such influence allows a better knowledge and understanding of the influence of the seafloor on the uncertainty value calculated by classical approaches. Therefore, the proposed model allows a better interpretation of the underwater structures as well as the seafloor surface. Afterwards, the project has designed and developed a method of dune segmentation from a Digital Bathymetric Model. This approach is adapted to the fluviomarine context. The originality of this method lies in the use of a conceptual model that formalizes the identification of underwater dunes considering their salient features (i.e. crest line, stoss trough and lee trough). Underwater dunes are fuzzy structures without a clear delineation on the seafloor. In the proposed method, the salient features are identified from a morphometric analysis of the seafloor. Then, an object-oriented approach is used to generate dune objects from these salient features. The approach matches each crest line with its respective troughs allowing to circumscribe the dune objects. This object-oriented approach offers objectivity, repeatability and robustness to the segmentation, allowing it to adapt to the variable context of the seafloor. The proposed method was validated with bathymetric data from the Northern Traverse of the Saint-Lawrence River, with more than 850 segmented dunes and a performance rate of 92% of well-segmented objects. Finally, the last part of the project was dedicated to the characterization of the dunes. This approach is also based on the formalization of dune object by the conceptual model. By considering the salient features and the entire surface of the segmented dunes, the designed and developed method calculates different morphological descriptors, selected from the literature. To validate the proposed characterization method, more than 1200 dunes were characterized in nine different dunes fields in the fluviomarine context of the Northern Traverse of the Saint-Lawrence River. Thus, a tool that allows a systematic way to describe both individual dunes and the fields where they are located has been developed in this project.

Dans le Fleuve Saint Laurent, l'acquisition des données bathymétriques permet non seulement de produire des cartes de navigation, mais aussi d'appuyer toute activité visant à améliorer la compréhension de la dynamique du fond marin ainsi que des structures qui y sont présentes, notamment les structures sédimentaires telles que les dunes sous-marines. Ce travail de recherche est consacré à la segmentation et à la caractérisation des dunes sous-marines, tout en considérant la qualité des données acquises. En premier lieu, un modèle d'analyse de l'influence de la morphologie du fond marin sur la valeur de l'incertitude des données bathymétriques a été conçu. Une telle analyse permet de mieux connaître et comprendre l'influence du fond sur la valeur d'incertitude calculée par des approches classiques. Ainsi, la méthode proposée permet d'améliorer l'interprétation de la surface du fond et des structures qui y sont présentes. Par la suite, le projet a conçu et développé une méthode de segmentation des dunes à partir d'un Modèle Numérique Bathymétrique, adaptée au contexte fluviomarin. L'originalité de cette méthode repose sur l'utilisation d'un modèle conceptuel qui formalise l'identification des dunes sous-marines selon leurs saillances (i.e. ligne de crête et deux pieds de dunes). En effet, les dunes sont des structures floues sans une délimitation claire sur le fond marin. Dans la méthode proposée, les saillances sont identifiées à partir d'une analyse morphométrique du fond marin. Ensuite, une approche orientée-objet permet de générer les objets dunes à partir de ces saillances. La démarche associe chacune des lignes de crête aux pieds des dunes qui lui correspondent, permettant ainsi de circonscrire l'ensemble de la dune. L'approche orientée-objet offre une objectivité, répétabilité et robustesse à la segmentation, lui permettant de s'adapter au contexte variable des fonds. La méthode proposée a été validée avec les données bathymétriques de la Traverse Nord du Fleuve Saint Laurent, avec plus de 850 dunes segmentées et un taux de performance de 92% des dunes bien segmentées. Finalement, la dernière partie du projet a été consacrée à la caractérisation des dunes. Celle-ci repose également sur la formalisation des objets dunes. En considérant les saillances et la surface de la dune segmentée, la méthode conçue et développée calcule différents descripteurs morphologiques, sélectionnés à partir de la littérature. Pour valider la méthode de caractérisation proposée, plus de 1200 dunes ont été caractérisées dans neuf champs différents dans le contexte fluviomarin de la Traverse Nord du Fleuve Saint-Laurent. Ainsi, basé sur les méthodes de segmentation et de caractérisation des dunes, un outil qui permet de décrire de manière systématique autant les dunes individuelles que les champs où elles sont localisées à partir d'une surface modélisant le fond marin a été développé dans ce projet de recherche. / In the Saint-Lawrence River, the acquisition of bathymetric data not only allows the production of navigation charts, but also supports different activities aiming to improve the knowledge related to the seafloor dynamics and the structures present on it, particularly sedimentary structures such as underwater dunes. This research work is dedicated to the segmentation and characterization of underwater dunes, considering the quality of the bathymetric data acquired. In the first place, a model was designed to estimate the influence of the seafloor morphology on the value of the uncertainty of bathymetric data. The analysis of such influence allows a better knowledge and understanding of the influence of the seafloor on the uncertainty value calculated by classical approaches. Therefore, the proposed model allows a better interpretation of the underwater structures as well as the seafloor surface. Afterwards, the project has designed and developed a method of dune segmentation from a Digital Bathymetric Model. This approach is adapted to the fluviomarine context. The originality of this method lies in the use of a conceptual model that formalizes the identification of underwater dunes considering their salient features (i.e. crest line, stoss trough and lee trough). Underwater dunes are fuzzy structures without a clear delineation on the seafloor. In the proposed method, the salient features are identified from a morphometric analysis of the seafloor. Then, an object-oriented approach is used to generate dune objects from these salient features. The approach matches each crest line with its respective troughs allowing to circumscribe the dune objects. This object-oriented approach offers objectivity, repeatability and robustness to the segmentation, allowing it to adapt to the variable context of the seafloor. The proposed method was validated with bathymetric data from the Northern Traverse of the Saint-Lawrence River, with more than 850 segmented dunes and a performance rate of 92% of well-segmented objects. Finally, the last part of the project was dedicated to the characterization of the dunes. This approach is also based on the formalization of dune object by the conceptual model. By considering the salient features and the entire surface of the segmented dunes, the designed and developed method calculates different morphological descriptors, selected from the literature. To validate the proposed characterization method, more than 1200 dunes were characterized in nine different dunes fields in the fluviomarine context of the Northern Traverse of the Saint-Lawrence River. Thus, a tool that allows a systematic way to describe both individual dunes and the fields where they are located has been developed in this project.

La génétique du paysage est de plus en plus utilisée afin d’élucider le rôle des caractéristiques du paysage dans la structuration des populations des organismes terrestres. Toutefois, le potentiel de cette approche a été jusqu’ici peu utilisé dans l’exploration des écosystèmes aquatiques tels que les grands fleuves. Ici, nous avons utilisé la génétique du paysage afin de : i) documenter la structure de populations de la perchaude (Perca flavescens) à l’aide de marqueurs microsatellites, ii) déterminer dans quelle mesure la structure était expliquée par l’hétérogénéité du paysage, et iii) interpréter l’importance des interactions entre la génétique et le paysage pour la gestion et la conservation. L’analyse de la variation génétique a révélé un niveau relativement modeste de structuration génétique (FST = 0.039), avec trois zones de flux génique restreint délimitant quatre populations distinctes. Les barrières physiques jouaient un rôle plus important sur le flux génique et la structure génétique que la distance géographique. Nous avons mis en évidence des corrélations entre la différentiation génétique et la présence de masses d’eau distinctes dans le secteur du Lac Saint-Louis (r = 0.7177, P = 0.0340) et avec la fragmentation de l’habitat de reproduction dans le secteur du Lac Saint-Pierre (r = 0.8578, P = 0.0095). Nos résultats supportent le traitement de quatre unités biologiques distinctes, ce qui vient contraster avec les bases de gestion actuelles pour la perchaude. Finalement, cette étude a démontré que la génétique du paysage est une approche puissante pour identifier des barrières environnementales au flux génique causant des discontinuités génétiques dans des paysages aquatiques apparemment très connectés. / Landscape genetics is being increasingly applied to elucidate the role of environmental features on the population structure of terrestrial organisms. However, the potential of this framework has been little explored in aquatic ecosystems such as large rivers. Here, we used a landscape genetics approach in order to: i) document the population structure of the yellow perch (Perca flavescens) by means of genetic variation at microsatellite markers, ii) assess to what extent the structure was explained by landscape heterogeneity, and iii) interpret the relevance of interactions between genetics and landscape for management and conservation. Analysis of the genetic variation revealed a relatively modest overall level of genetic structuring (FST = 0.039), with three zones of restricted gene flow defining four distinct populations. Physical barriers played a more important role on gene flow and genetic structure than waterway geographic distance. We found correlations between genetic differentiation and presence of distinct water masses in the sector of Lake Saint-Louis (r = 0.7177, P = 0.0340) and with fragmentation of spawning habitats in the sector of Lake Saint-Pierre (r = 0.8578, P = 0.0095). Our results support the treatment of four distinct biological units, which is in contrast with the current basis for yellow perch management. Finally, this study showed that landscape genetics is a powerful means to identify environmental barriers to gene flow causing genetic discontinuities in apparently highly connected aquatic landscapes.

L'invasion des milieux humides par une sous-espèce eurasiatique du roseau commun (Phragmites australis) sur le continent nord-américain est bien documentée, mais peu d'études ont porté sur ses effets sur les communautés de poissons d'eau douce qui utilisent les plaines inondables lors de la crue printanière. Le grand brochet (Esox lucius) est l'une des espèces de poisson bien adaptées à la végétation aquatique des milieux humides qui pourraient être affectées par l'expansion du roseau commun. Les effets du type de végétation (roselières comparées à d'autres assemblages végétaux de référence) ont été évalués sur quatre aspects des premiers stades de développement du grand brochet (dépôt d'oeufs, abondance, croissance et alimentation) dans deux milieux humides du fleuve Saint-Laurent. En 2009, en condition de niveau d'eau élevé, le grand brochet a pondu au moins trois fois plus d'oeufs dans les assemblages végétaux de référence, alors qu'en 2010, lorsque le niveau d'eau était très bas, deux fois plus d'oeufs ont été déposés dans les roselières. Certains des descripteurs de développement utilisés (abondance, longueur, poids) ne diffèrent pas de façon significative entre les roselières et les assemblages de référence, alors que d'autres (croissance, condition, type de proies et relation entre le poids du tractus digestif et le poids total des grands brochets de l'année) suggèrent des conditions plus favorables dans l'un ou l'autre des types de végétation échantillonnés. Aucune tendance forte n'est toutefois mise en évidence. La présence de roseau commun, même sous la forme de peuplements très homogènes, ne semble donc pas constituer un obstacle à la reproduction du grand brochet. Néanmoins, les résultats indiquent que, lorsque ce type de végétation est disponible, le grand brochet dépose plus d'oeufs dans les prairies humides colonisées par des plantes de morphologie adéquate, comme les prairies humides à alpiste ou les marais à scirpe. De plus, bien que la présence du roseau commun ne semble pas avoir d'effet négatif majeur sur les habitats qu'occupent les grands brochets de l'année au cours de leurs premiers stades de développement, certains des indicateurs mesurés suggèrent que la présence d'autres assemblages végétaux peut être importante pour la croissance des jeunes. L'impact de l'envahissement des milieux humides par le roseau commun tiendrait donc à sa capacité à former des peuplements monospécifiques qui réduisent la diversité végétale des milieux humides ainsi que leur disponibilité pour le grand brochet.

Plusieurs recherches menées au cours des quinze dernières années ont permis de changer le modèle classique du cycle vital des anguillidés. En effet, il semblerait bien que la catadromie soit un mode de vie facultatif étant donnée l’existence d’individus qui complètent l’exclusivité de leur phase de croissance en milieu saumâtre ou marin, ou qui effectuent des mouvements entre les habitats d’eau salée et d’eau douce. Dans le cadre de la présente étude, nous avons réalisé des tracés multi-éléments à l’aide de la spectrométrie de masse à plasma induite couplée à l’ablation par laser (LA ICP-MS) sur des otolithes d’anguilles d’Amérique (Anguilla rostrata) échantillonnées à travers le système hydrographique du Saint-Laurent – Lac Ontario, dans le but de reconstruire le patron d’utilisation de l’habitat durant la phase de croissance. Les profils de strontium (88Sr), baryum (138Ba), manganèse (55Mn) et magnésium (24Mg) nous ont permis de distinguer parmi trois signatures chimiques qui pourraient représenter trois habitats distincts. Deux de ces signatures correspondent à des habitats dulcicoles tandis qu’une autre représente un habitat estuarien. Environ 10% des anguilles échantillonnées ont utilisé cet habitat estuarien après avoir recruté dans le système. L’interprétation des deux habitats dulcicoles est moins évidente mais ceux-ci pourraient correspondre à des zones humides côtières et des zones d’eaux ouvertes. La majorité (78%) des changements d’habitats ont eu lieu durant les quatre premières années en eaux continentales. Nos résultats suggèrent que les anguilles en phase de croissance dans le Saint-Laurent sont capables d’effectuer des mouvements de l’ordre d’au moins 200 km. Ces premières informations sur les mouvements d’anguilles jaunes dans le Saint-Laurent ont d’importantes implications pour la gestion et la conservation de l’espèce. / A number of papers published during the last 15 years have reshaped our long-held understanding of the lifecycle of anguillid eels. Catadromy among anguillids appears to be facultative with some individuals carrying out their growth stage exclusively in brackish or coastal marine waters, or even making movements between these and freshwater. For the present study, multi-element line scans were obtained, using LA ICP-MS, from the otoliths of 110 eels sampled at various locations throughout the Saint Lawrence River Lake Ontario (SLRLO) system in an attempt to retrace habitat use during their growth stage. Elemental profiles for strontium (88Sr), barium (138Ba), manganese (55Mn) and magnesium (24Mg) enabled us to distinguish three chemical signatures that might represent distinct habitats within the SLRLO. One of these was shown to likely correspond to the brackish estuary. Approximately 10% of eels were observed to make use of this estuarine habitat after recruiting to the system as elvers. These individuals were sampled at the three most downstream sites suggesting that individuals recruiting to the upper reaches of the system tend to remain in fresh water. Interpretation of the other two freshwater habitats was much less straightforward but these might correspond to marshland and open water areas. Most (78%) of the habitat switches occurred within the first 4 years after recruiting as elvers suggesting an increasing likelihood for eels to settle in one habitat as they grow older. The fact that our results indicate that yellow eels can undertake within-river movements on the order of at least 200 km has important implications for the management and conservation of this species.

Thèse numérisée par la Direction des bibliothèques de l'Université de Montréal.