Nous avons documenté la génétique du paysage du grand brochet (Esox lucius) en nous basant sur l’analyse de 22 microsatellites, incluant 10 nouveaux marqueurs développés ici, dans le système lac Ontario – fleuve Saint-Laurent. La structure génétique des populations était globalement très faible mais spatialement variable ; le niveau moyen de différenciation génétique dans la section amont (Ontario) de l’aire d’étude était trois fois plus important que celui observé dans le secteur aval (Québec). Vingt variables environnementales furent considérées et les différentes masses d’eau, la présence de barrages et la stabilité interannuelle du niveau d’eau s’avérèrent positivement associées à l’intensité de la différenciation génétique. Une importante variation du niveau d’eau influe sur la qualité et la localisation annuelle des habitats de reproduction du grand brochet, l’instabilité locale de l’habitat prenant la forme d’une variation interannuelle du niveau d’eau semble localement inhiber la structure génétique de populations, probablement en empêchant la philopatrie. Mots clés : Esox lucius, grand brochet, génétique du paysage, structure génétique de populations, variation environnementale, stabilité de l’habitat, marqueurs microsatellites, gestion, conservation. / In this study, we documented the landscape genetics of northern pike (Esox lucius) based on the analysis of 22 microsatellites, comprising 10 markers developed for the purpose of this study, in the Lake Ontario – St. Lawrence River system. Population genetic structure over the whole study area was globally very weak but spatially variable with mean level of differentiation in the upstream (Ontario) section of the studied area being three-fold higher than observed in the downstream (Québec) sector. Twenty environmental variables were considered and different water masses, dams’ presence and inter-annual water level stability were positively associated to the extent of genetic differentiation. Since high water level variation impacts on yearly quality and localization of northern pike spawning habitats, local habitat instability which is under the form of inter-annual water level variation seems to locally impede population genetic structure, perhaps by inhibiting philopatry behavior. Keywords: Esox lucius, northern pike, landscape genetics, population genetic structure, environmental variation, habitat stability, microsatellite markers, management, conservation.

Ce mémoire de recherche s'attarde à la problématique du mercure et a été rendu possible grâce au Réseau collaboratif de recherche sur le mercure (COMERN) qui achève la dernière année de son mandat. Le mandat du COMERN était de décrire et de prédire le comportement de ce métal lourd dans les écosystèmes et son intégration à la chaîne alimentaire, de comprendre l'impact de la contamination par le mercure sur les ressources halieutiques, la faune et la santé humaine, et de collaborer avec les communautés à l'élaboration de perspectives de solutions. À l'exeption du mercure d'origine ocupationnel, la principale source de mercure pour le corps humain provient de la consommation de poissons. Plusieurs travaux de recherche portant sur la problématique du mercure (Hg), réalisés au sein et à l'extérieur du COMERN, ont tenté de trouver des facteurs clés permettant d'expliquer la variation des concentrations de Hg dans la chair des poissons issus de différentes populations ou de divers écosystèmes aquatiques. Cependant, la croissance, comme facteur biologique, a reçu peu d'attention des scientifiques. Récemment, une étude a démontré une relation inverse importante entre les concentrations de Hg dans la chair des poissons et leur taux de croissance, et ce pour douze populations de dorés jaunes au Québec. Dans la présente étude, nous étendons les observations à un grand nombre de populations de poissons et à trois différentes espèces. En effet, nous examinons la relation entre les concentrations de Hg dans la chair de 54 populations de dorés jaunes (Sander vitreus), 52 populations de grands brochets (Esox lucius) et 35 populations de touladis (Salvelinus namaycush) à travers le Québec. Pour ce faire, une importante base de données a été construite à partir de données recueillies d'Hydro-Québec, du Réseau collaboratif de recherche sur le mercure et du Ministère de l'environnement du Québec. Les concentrations de Hg en fonction de la longueur ont été décrites grâce à des régressions polynomiales avec variables indicatrices alors que les croissances des poissons (longueurs totales en fonction de l'âge) ont été représentées grâce au modèle de croissance de von Bertalanffy. Les concentrations de Hg estimées pour les dorés jaunes, les grands brochets et les touladis, à des longueurs standardisées respectives de 375 mm, 675 mm et 550 mm, ont ensuite été corrélées avec les âges estimés à cette longueur pour chacune des populations. Lorsqu'une corrélation existait entre les variables, une régression de modèle II, l'axe majeur réduit, a ensuite été effectuée pour décrire la relation. Les concentrations de Hg dans la chair étaient significativement corrélées avec les âges estimés pour les dorés jaunes (r²=0,549; p<0,001) et les grands brochets (r²=0,271, p<0,001, n=52 ; r²=0,471, p<0,001, n=49, alors qu'aucune corrélation entre ces variables n'a été observée pour les touladis (rpearson=0,1837;p<0,2907). Plusieurs travaux de recherche portant sur la problématique du mercure (Hg) ont tenté de trouver des facteurs clés permettant d'expliquer la variation des concentrations de ce métal dans la chair des poissons issus de différentes populations ou de divers écosystèmes aquatiques. Cependant, la croissance, comme facteur biologique, a reçu peu d'attention des scientifiques. Récemment, une étude a démontré une relation inverse importante entre les concentrations de Hg dans la chair des poissons et leur taux de croissance, et ce pour douze populations de dorés jaunes au Québec. Dans la présente étude, nous étendons les observations à un grand nombre de populations de poissons et à trois différentes espèces. Nous examinons la relation entre les concentrations de Hg dans la chair de 54 populations de dorés jaunes (Sander vitreus), 52 populations de grands brochets (Esox lucius) et 35 populations de touladis (Salvelinus namaycush) à travers le Québec. Une importante base de données a été construite à partir de données recueillies d'Hydro-Québec, du Réseau Collaboratif de Recherche sur le Mercure et du Ministère de l'Environnement du Québec. Les concentrations de Hg en fonction de la longueur ont été décrites grâce à des régressions polynomiales avec variables indicatrices alors que les croissances des poissons (longueurs totales en fonction de l'âge) ont été représentées grâce au modèle de croissance de von Bertalanffy. Les concentrations de Hg estimées pour les dorés jaunes, les grands brochets et les touladis, à des longueurs standardisées respectives de 375 mm, 675 mm et 550 mm, ont ensuite été corrélées avec les âges estimées à cette longueur pour chacune des populations. Lorsqu'une corrélation existait entre ces variables, une régression de modèle II, l'axe majeur réduit, a été effectuée pour décrire la relation. Les concentrations de Hg dans la chair étaient significativement corrélées avec les âges prédits pour les dorés jaunes (r²=0,549; p<0,001) et les grands brochets (r²=0,271 , p<0,001, n=52 ; r²=0,471, p<0,001, n=49), alors qu'aucune relation entre ces variables n'a été observée pour les touladis (rpearson= 0,1837; p<0,2907). Ces résultats suggèrent fortement que les populations de dorés jaunes et de grands brochets à croissance rapide auront des concentrations de Hg plus basses que les populations à croissance lentes. À l'inverse, pour les touladis de longueur standardisée, les concentrations de Hg dans la chair seraient indépendantes de leur taux de croissance. Il sera important de considérer les effets du taux de croissance sur les concentrations de Hg dans la chair des dorés jaunes et des grands brochets. En effet, dans le cadre de la prise de décision, et de la gestion des écosystèmes et des pêcheries, tout facteur pouvant affecter la croissance de ces espèces pourra de même altérer les concentrations de Hg dans leur chair. De plus, le taux de croissance, comme indicateur intégrateur de facteurs environnementaux multiples, pourra s'avérer un outil important lors d'études couvrant de larges territoires. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Mercure, Taux de croissance, Dorés jaunes, Grands brochets, Touladis, Québec.

Mémoire (M.P.Aquat.) -- Université du Québec à Chicoutimi, 1992. / Document électronique également accessible en format PDF. CaQCU

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.