La présence de plusieurs populations génétiquement différenciées et présentant des caractéristiques phénotypiques différentes, nommée biocomplexité, peut avoir un impact positif sur les activités de prélèvements telles les pêcheries. Récemment, il a été établi avec des données télémétriques et génomiques que l'omble chevalier anadrome (Salvelinus alpinus) dans le sud de l'île Victoria au Nunavut serait généralement fidèle à sa rivière natale. L'objectif principal du présent projet est d'établir le potentiel d'une biocomplexité à plus fine échelle, c'est-à-dire, entre des lacs composant le bassin versant de la rivière Ekalluk près de Cambridge Bay (Nunavut, Canada). L'omble chevalier anadrome est d'une grande importance pour les communautés inuites via la pêche de subsistance ainsi que pour leur économie grâce aux pêches sportives et commerciales. Cette dernière supporte, dans la rivière Ekalluk, le plus important quota de pêche de l'espèce au Canada. Le projet est ainsi divisé en trois sous-objectifs: (1) vérifier la présence de différenciation génétique entre les individus de différentes frayères; (2) rechercher des marqueurs possiblement sous sélection dont la présence signifierait une potentielle présence d'adaptation locale et (3) valider la présence de philopatrie par télémétrie. Les données génomiques (génotypage par séquençage, 14 617 marqueurs du polymorphisme nucléotidique simple (SNP)) obtenues pour des ombles de cinq lacs différents ont révélé une structure de population faible, mais significative (F[indice ST] par paire moyen = 0,013). Les tests d'assignation populationnelle ont révélé qu'il était possible de développer un outil permettant d'identifier la provenance des individus capturés dans les pêcheries commerciales lorsque la plupart des populations présentes dans le bassin versant seraient connues (moyenne globale de 91,55% de taux de réussite). De plus, nous avons identifié certaines régions génomiques susceptibles d'être sous sélection, indiquant ainsi la présence possible d'adaptation locale à l'intérieur d'un bassin versant. Enfin, les données de télémétrie acoustique obtenues à partir de 82 poissons marqués provenant de quatre lacs différents indiquaient une grande variabilité dans les déplacements individuels entre les habitats utilisés pour l'alimentation, la fraie et l'hivernage. La structure de la population au sein d'un bassin versant est courante chez les salmonidés, mais elle n'avait jamais été observée chez l'omble chevalier anadrome. Cette étude aura ainsi permis de jumeler à nouveau les outils de télémétrie acoustique et de génomique pour l'étude de l'omble chevalier anadrome dans l'optique de guider la gestion des pêches de ce salmonidé. / The presence of several genetically differentiated populations with different phenotypic characteristics, termed biocomplexity, can have a positive impact on the profitability and sustainability of fisheries. Recently, acoustic telemetry and genomic data provided evidence that anadromous Arctic Char (Salvelinus alpinus) on southern Victoria Island, Nunavut, generally home to natal rivers for spawning yet the prevalence of intra-system philopatry remains unclear. The main objective of this study was to assess the potential for finer-scale homing that is, to specific spawning locations within the Ekalluk River watershed which supports the largest active commercial quota for Arctic Char in Canada. More specifically, using genomic approaches, the project aimed to: (1) test for the presence of significant genomic differentiation among spawning stocks within the watershed; (2)look for highly differentiated markers which may suggest the potential for local adaptation; and (3) validate the presence of philopatry to spawning locations using acoustic telemetry. Genomic data (genotyping by sequencing, 14,617 single-nucleotide polymorphism (SNPs) markers) for Arctic Char from five different lakes revealed weak but significant population structure (mean pairwise F[indice ST] = 0.013). Population assignment success was generally high assigning individuals to their capture location (overall mean of 91.55% success rate) indicating that the development of a mixed-stock fishery genomic-derived tool is possible (assuming all possible locations of origin are sampled). We also identified highly differentiated genomic regions that could potentially be under selection, thus indicating the possibility of within-watershed local adaptation - a hypothesis that would require more data to test appropriately. Finally, the acoustic telemetry data obtained from 82 tagged fish from four different locations indicated great variability in individual movements among the habitats used for foraging, spawning and overwintering, indicating that, while homing is likely, inter-individual and inter-annual variability in migratory behaviour are high. Within-watershed population structure is common in salmonids, but had never been observed in Arctic Char. Our results suggest the presence of biocomplexity within the Ekalluk River watershed, something that future work documenting possible ecological differences among stocks could establish with more confidence.

Distinguer la variation génétique neutre de la variation adaptative est l’un des principaux défis dans l’étude des processus qui façonnent la structure des populations sauvages. Bien que les environnements marins soient des habitats clés pour la croissance des poissons anadromes, les études de génomique du paysage sur les salmonidés se sont généralement concentrées sur l’identification des signatures d’adaptation aux habitats d’eau douce. Contrairement à la plupart des autres salmonidés anadromes, l’omble chevalier (Salvelinus alpinus) occupe pendant sa phase marine des habitats côtiers près de sa rivière d’hivernage, rendant ainsi possible l’adaptation aux habitats marins. L’objectif de cette étude était de documenter la variation neutre et adaptative des populations d’ombles chevaliers anadromes du Nunavik et des régions limitrophes. Nous avons utilisé la technique de génotypage par séquençage (GBS) pour génotyper 20 327 marqueurs mononucléotidiques (SNP) pour 650 individus échantillonnés en 23 endroits le long de 2 000 km de côtes. Nos résultats révèlent une structure génétique hiérarchique, selon laquelle les systèmes hydrographiques voisins abritent des populations distinctes regroupées au sein de grands bassins océanographiques, à savoir la baie d’Hudson, le détroit d’Hudson, la baie d’Ungava et la mer du Labrador. Nous avons constaté que la diversité et la différenciation génétiques sont influencées à la fois par l’histoire de la recolonisation postglaciaire et par des patrons d’isolement par la distance reflétant le flux génique contemporain. De plus, en utilisant trois méthodes d’association gènes-environnement (GEA), nous fournissons des indices génomiques de l’adaptation locale aux habitats d’eau douce et marins, notamment en ce qui concerne les températures de la surface de la mer et de l’air en été, les précipitations et la salinité. Cette étude est l’une des premières à explorer explicitement la base génétique des adaptations marines chez les salmonidés et met en évidence les interactions complexes dans les pressions sélectives sur toute la durée de vie des poissons anadromes. / Distinguishing neutral and adaptive genetic variation is one of the main challenges in investigating processes shaping population structure in the wild. Despite marine environments being key habitats for the growth of anadromous fishes, landscape genomics studies on salmonids have generally focused on identifying signatures of adaptation to freshwater habitats. Unlike most other anadromous salmonids, Arctic Char (Salvelinus alpinus) occupy coastal habitats near their overwintering rivers during their marine phase, thus making adaptation to marine habitats possible. The aim of this study was to document the neutral and adaptive variation of populations among anadromous Arctic Char in Nunavik and bordering regions. We used GBS to genotype 20,327 filtered single nucleotide polymorphisms (SNPs) for 650 individuals sampled in 23 locations along >2,000 km of coastline. Our results reveal a hierarchical genetic structure, whereby neighboring hydrographic systems harbour distinct populations grouping within major oceanographic basins, namely the Hudson Bay, Hudson Strait, Ungava Bay and Labrador Sea. We found genetic diversity and differentiation to be influenced by both post-glacial recolonization history and by patterns of isolation-by-distance reflecting contemporary gene flow. Furthermore, using three gene-environment association (GEA) methods we found genomic evidence for local adaptation to both freshwater and marine habitats, especially in relation to sea-surface and air temperatures during summer, precipitation, and salinity. This study is among the first to explicitly explore the genetic basis of marine adaptations in salmonids and highlights the complex interactions in selective pressures over the lifespan of anadromous fishes.