La chasse sportive est considérée comme l'outil de gestion le plus efficace pour contrôler les populations de grands cervidés sur de vastes territoires. Tout comme pour les prédateurs naturels, plusieurs attributs environnementaux peuvent influencer la récolte de gibier. Notre objectif était d'étudier le comportement des chasseurs sportifs au cerf de Virginie (Odocoileus virginianus) et de déterminer les attributs de l'habitat qui favorisent, à différentes échelles spatiales, la récolte de gibier dans un contexte de surabondance. Pendant les saisons de chasse 2007 et 2008 à l'île d'Anticosti (Québec, Canada), 477 chasseurs ont été munis de GPS portatifs afin de recueillir des données sur leurs déplacements et l'emplacement des sites d'abattage des cerfs. À l'échelle du site et du paysage, la combinaison entre la visibilité du cerf du point de vue du chasseur et l'accès au territoire (i.e. la proximité et la densité de chemins carrossables ou de sentiers pédestres) ont eu un fort effet positif sur la répartition des localisations de cerfs récoltés. Les habitats qui offraient une meilleure visibilité ont permis aux chasseurs de voir un plus grand nombre de cerfs mais, à l'échelle du site, les cerfs récoltés étaient situés dans des sites où la densité de voies d'accès était plus faible que sur le reste du territoire chassé. Notre étude a démontré qu'en contexte de surabondance de cerfs, les caractéristiques de l'habitat pouvaient être modifiées afin d'augmenter la récolte en améliorant l'accessibilité du territoire et la visibilité du cerf du point de vue du chasseur près des voies d'accès.

L’analyse de photographies de la région de la rivière Boniface (Nunavik) a montré une forte expansion du couvert arbustif entre 1957 et 2008. L’objectif principal de ce projet était de déterminer si cette expansion est observable dans les assemblages polliniques récents des sédiments lacustres de cette région. Pour ce faire, une analyse pollinique à fine résolution temporelle a été effectuée sur les sédiments de deux lacs. Les pourcentages polliniques du bouleau glanduleux, la principale espèce responsable de la densification du couvert arbustif, sont plus élevés dans les sédiments récents de ces lacs. De plus, les influx polliniques calculés à l’aide de la datation au 210Pb montrent une augmentation des genres Betula et Alnus depuis environ 1975. Ces influx polliniques doivent toutefois être interprétés avec prudence en raison de difficultés liées à l’élaboration de la chronologie des sédiments. L’analyse pollinique à fine résolution semble néanmoins permettre de détecter l’expansion récente des arbustes.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2008-2009 / Les flux de carbone organIque particulaire (POC) sont des déterminants clés de la régulation du climat sur Terre. Les rapides changements climatiques qui affectent les hautes latitudes nordiques sont susceptibles de modifier abruptement la dynamique des flux de POC dans l'océan Arctique. Les implications de telles modifications pour le réseau alimentaire marin et le climat sont inconnues. Afin d'examiner le contrôle physique et biologique des flux verticaux de POC dans l'océan Arctique, des pièges séquentiels à particules ont été mouillés dans la région du plateau canadien de la mer de Beaufort. Une . première étude sur le talus continental a révélé le fonctionnement horizontal partiel des flux de POC dans les mers englacées, puisqu'environ la moitié du flux vertical récolté à cet endroit a été relié à l'advection latérale de particules par la convection thermohaliQe. Ainsi, advenant un accroissement de la quantité de matériel organique ·produite dans un océan Arctique à couvert de glace estival absent, la séquestration de POC serait augmentée à cause de la formation d'un plus grand volume de glace saisonnière. L'investigation subséquente du cycle annuel d'export de POC sur le plateau a permis d'élaborer un modèle conceptuel de cet écosystème qui varie selon l'importance relative des apports de POC labile ou réfractaire. Ce modèle suggère que si les changements climatiques induisent une augmentation des apports terrigènes et de détritus sur les plateaux arctiques, le développement d'un écosystème basé sur le recyclage du POC serait favorisé. Finalement, l'examen de la variabilité interannuelle des flux de POC en marge du plateau ~ révélé que les flux verticaux les plus élevés étaient détectés en concomitance avec un retrait tardif des glaces, une forte floraison pulsée et un mismatch apparent avec les consommateurs pélagiques. Ce résultat supporte qu'une débâcle précoce et une plus longue saison de production primaire dans les mers arctiques profiterait davantage au transfert trophique de POC qu'à son export vertical. La conclusion générale de la thèse illustre la complexité de prédire la nature et la magnitude des flux verticaux de POC dans un océan Arctique affecté par de multiples changements environnementaux. Le maintien à long terme d'observatoires marins (ex. lignes de mouillage) est donc essentiel à une meilleure synthèse des liens qui unissent le climat et le cycle du carbone organique dans les hautes latitudes nordiques.

La surface des tourbières minérotrophes que l'on trouve dans le Haut-Boréal québécois est constituée de deux éléments principaux : des lanières de végétation et des mares qui alternent de manière plus ou moins ordonnée. La surface de ces tourbières est dégradée par un phénomène nommé aqualyse, qui consiste en la formation et l'agrandissement des mares. La végétation meurt noyée dans les dépressions inondées. Une analyse morphométrique a été menée sur les tourbières des hautes terres de la Baie de James afin de mieux comprendre cet écosystème. L'analyse de la dynamique des mares dans des tourbières de superficie variable et à différents degrés de dégradation a été effectuée. Un modèle conceptuel du développement des tourbières a été conçu à l'aide des données quantitatives et spatiales de la répartition des mares dans le but d'avoir une meilleure compréhension de l'évolution de l'aqualyse. L'abondance, la superficie, la profondeur, le type de contour et la forme des mares ont été mesurés dans 4881 mares réparties dans 24 tourbières. Le modèle est basé principalement sur la structure de taille des mares, c'est-à-dire le nombre de mares présentes selon leur superficie. L'étude révèle que les tourbières minérotrophes de la Baie de James sont diversifiées tant par leur structure de surface que par leur degré de dégradation par l'aqualyse. La superficie et le degré de pente contribuent positivement au développement de la structure de la surface de la tourbière. La superficie du bassin versant, la structure de la surface et l'épaisseur de tourbe favorisent l'aqualyse d'une tourbière tandis que la pente nuit au processus. Les structures de taille des mares indiquent que les populations de mares sont soit en expansion, à l'équilibre ou en transition. Le modèle présenté suggère que davantage de tourbières à fort degré d'aqualyse seront présentes dans le futur dans le Haut-Boréal québécois à cause de la hausse des précipitations reliée au réchauffement climatique.

La faune est exposée à un nombre grandissant de perturbations anthropiques liées à l’extraction des hydrocarbures en réponse à la hausse de la demande mondiale. L’objectif de cette étude était de déterminer l’impact des bruits de forages pour le pétrole de shale sur l’utilisation de l’habitat d’un grand mammifère terrestre. À l’île d’Anticosti, nous avons muni des cerfs de Virginie (Odocoileus virginianus) de colliers GPS afin d’obtenir des localisations à toutes les heures. Nous avons ensuite exposé de manière continue la moitié des cerfs à une simulation de bruits provenant de l’enregistrement d’un puits de forage. Les cerfs ont toléré un dérangement sonore allant jusqu’à 70 dB, mais une perte d’habitat à fine échelle a été observée lorsque le niveau sonore dépassait ce seuil. Nos résultats montrent que le bruit des forages peut affecter l’utilisation de l’habitat du cerf et nous suggérons que des études futures soient réalisées pour évaluer l’impact de l’ensemble des perturbations pétrolières sur les grands mammifères. / Wildlife is exposed to increasing anthropogenic disturbances related to shale oil and gas extraction in response to rising worldwide demands. The objective of this study was to determine the impact of shale oil drilling noise on the habitat use of a large terrestrial mammal. On Anticosti Island (Québec, Canada), we monitored white-tailed deer (Odocoileus virginianus) with GPS collars taking hourly locations. We then designed a playback experiment by simulating constant drilling noise emitted by generators to which half of the collared deer were exposed. We found that deer tolerated noise levels up to 70 dB, but experienced fine scale functional habitat loss above this threshold. Movement rates and size of the home ranges were not affected by the noise disturbance. Our results suggest that drilling noise can affect the habitat use of white-tailed deer, but future research is needed to evaluate the full range of disturbances that drilling may have on large mammals.

Le développement du complexe hydroélectrique La Grande, localisé dans la région de la Baie-James (Qc), a débuté au cours des années 1970. Comme ce complexe est situé à la limite sud de l'aire de répartition des deux troupeaux de caribous migrateurs du Québec, soit les troupeaux de la Rivière-George et de la Rivière-aux-Feuilles, il pourrait y avoir des répercussions à court et à long terme sur ces populations d'ongulés. Ce projet de recherche a donc pour objectif de décrire l'activité du caribou migrateur à proximité des réservoirs hydroélectriques du complexe La Grande à l'aide de l'analyse dendroécologique des cicatrices de piétinement. Cette méthode, basée sur la formation de lésions produites par l'impact des sabots du caribou sur les racines superficielles des conifères, permet de retracer l'activité des caribous dans une région donnée. La fréquentation des sites conifériens est évaluée au moyen des distributions de fréquence de l'âge des cicatrices de piétinement, ce qui permet de fournir un indice du passage du caribou au cours des dernières décennies. Des sites ont été échantillonnés à proximité des réservoirs LG4 et Caniapiscau ainsi que sur les îles formées suite à la mise en eau. Les résultats indiquent que la présence des caribous est très récente dans la région de LG4, variant de modérée à faible durant la décennie 1990 et devenant très forte au début des années 2000. La mise en eau du réservoir LG4 dans les années 1980 n'aurait donc pas affecté les déplacements des caribous. La courbe d'activité moyenne pour le secteur de Caniapiscau indique une augmentation graduelle de l'activité depuis 1975 jusqu'au début des années 1990, suivi d'un déclin considérable jusqu'à aujourd'hui. Lors de la mise en eau du réservoir Caniapiscau, l'activité était beaucoup plus importante sur les îles qu'en périphérie. Bien que quelques différences dans l'activité soient survenues en fonction de l'emplacement des sites lors la mise en eau, celle-ci n'aurait pas eu d'effet majeur à long terme sur les déplacements des caribous. Finalement, nous suggérons que les tendances d'activité obtenues dans cette étude seraient, en grande partie, le résultat d'une variation dans la taille des populations mais aussi du changement dans la distribution géographique des deux troupeaux.

La population de phoque gris (Halichoerus grypus) du nord-ouest de l'Atlantique a augmenté de manière exponentielle au cours des quatre dernières décennies, passant de 20 000 bêtes en 1970 à 250 000 en 2000. Les premiers signes attendus d'une régulation dépendante de la densité sont des changements dans la condition physique et dans la croissance des individus, ainsi que des changements dans les paramètres de reproduction. La condition physique et la croissance ont été examinées sur 3 302 phoques gris échantillonnés dans l'Atlantique canadien de 1954 à 2004 en utilisant des courbes de croissance non linéaires. La condition physique n'a pas changé de 1954 à 2004 mais la taille corporelle a diminué depuis les années 50. Les paramètres de reproduction de la population, dont les taux de reproduction selon l'âge et l'âge à la première naissance ont été examinés avec un échantillon de 208 femelles récoltées entre 1993 et 2004 et l'âge à maturité sexuelle a été examiné à partir de mâles récoltés en 2004. Les taux de reproduction ont diminué comparativement aux taux obtenus dans les années 70 et 80 et l'âge moyen des mâles à maturité sexuelle a augmenté, par contre, l'échantillon ne comptait que 15 individus. Ces diminutions de la croissance corporelle et des taux de reproduction suggèrent que des changements dépendants de la densité dans la population du phoque gris du nord-ouest de l'Atlantique se produisent. / The Northwest Atlantic grey seal (Halichoerus grypus) population has been growing exponentially over the last four decades, increasing from 20, 000 animals in 1970 to 250, 000 in 2000. Early indications of density-dependent regulation are expected to be reflected as changes in physical condition, individual growth and changes among reproductive parameters. Changes in body size and condition were examined in a sample of 3 302 grey seals collected from Atlantic Canada from 1954 to 2004 using nonlinear growth curves. Condition did not change since the 1950s, but body size declined. Reproductive parameters, such as age specific reproductive rates and age at first birth were examined from 208 females collected from 1993 to 2004 and age at sexual maturity was examined from males collected in 2004. Reproductive rates declined compared to the rates obtained in the 1970s and 1980s, and the mean age of male sexual maturity increased, but only 15 males were sampled. The decline in body size and changes among reproductive parameters suggest that density-dependent changes in the Northwest grey seal population are occurring.

Élucider l'importance relative des processus neutres ou sélectifs à la base de la variation génétique et phénotypique demeure une problématique fondamentale en écologie évolutive. Un sujet d'intérêt dans ce domaine de recherche tourne autour du rôle de la plasticité phénotypique: est-ce que la plasticité représente une alternative neutre à l'adaptation aux environnements divergents ou est-ce que la plasticité peut même faciliter le processus d'évolution adaptative? Dans cette thèse, j'essaie d'explorer ces thèmes en étudiant les dèmes parapatriques d'épinoche à trois épines. L'épinoche (Gasterosteus aculeatus) est devenu une organisme modèle en écologie évolutive, grâce aux exemples répliqués de divergence morphologique, suite à sa colonisation en eau douce partout dans son aire de répartition. Cependant, la divergence adaptative n'est pas un phénomène universel, et le potentiel plastique chez ce modèle semble avoir été négligé dans des études récentes. L'estuaire du fleuve St-Laurent se présente comme un système idéal pour étudier les dynamiques évolutives sur une échelle contemporaine, grâce à son age relativement récent et son écosystème défini par une variation environnementale clinale et discrète. Pour ces recherches, j'utilise une combinaison d'observations et d'expériences pour décrire la variation au sein d'une population naturelle, ainsi qu'inférer les mécanismes responsables. Une analyse des données multi-locus et géoréférencées à l'aide d'un modèle bayésien a révélé que le paysage génétique est divisé prinicpalement en deux zones, eau douce et eau salée. Une modélisation des données écologiques a démontrée aussi que la plus grande proportion de la variation génétique (31,5%) est associée avec la co-variation environnementale. Les normes de réaction pour la survie confirment que les dèmes sont adaptés aux conditions de salinité locale. Des analyses comparatives en génétique quantitative du niveau d'expression des gènes candidats pour l'osmorégulation suggèrent un mécanisme putatif responsable pour la divergence adaptative. L'enzyme ATP-ase sodium-potassium (ATP 1 Al) est ciblée comme un candidat pour l'osmorégulation en eau douce. En plus de la variation héréditaire pour son expression, le niveau d'expression pour ce gène semble être corrélé avec un indice de fitness. Les dèmes se différencient aussi dans la fréquence des alleles, ainsi que dans les fréquences de divers groupes de parasites. Une analyse des substitutions nucléotidiques a indiqué de forts signaux de sélection naturelle, surtout chez le dème eau douce. Les relations entre les données par rapport aux niveaux de parasitisme ainsi que de diversités génétique en gènes immunitaires étaient indicatrices de sélection balancée. Par contre, les signaux pour la sélection des partenaires en fonction de la diversité CMH étaient faibles, et sembleraient être dépendants du contexte environnemental. Les individus provenant des deux dèmes, eau douce ou maritime, ressemblent à la forme ancestrale pour le nombre de plaques latérales. La morphologie corporelle différait entre les dèmes, mais plus entre les sexes. Quoiqu'il y ait de la variation héréditaire pour la morphologie, j'ai trouvé aucun indice de sélection diversifié entre dèmes, ce qui suggère que la variation entre dèmes était en relation avec de la plasticité phénotypique. Ensemble, ces données soulignent l'importance de considérer les traits autre que morphologiques, surtout les traits intrinsèquement plastiques tels que la physiologie, en écologie évolutive.

Les échanges d'énergie et de nutriments entre écosystèmes sont des processus fondamentaux dans la dynamique et la stabilité des réseaux trophiques, mais leurs rôles demeurent peu connus. Dans ce contexte, nous avons tenté d'évaluer l'impact d'une source de nutriments allochtones d'origine anthropique sur une population de prédateurs aviaires. Notre aire d'étude est située à Alert (83° N, 62° W), île d'Ellesmere, où le rejet des eaux usées de la station militaire fournit une nourriture relativement stable pour le labbe à longue queue (Stercorarius longicaudus). Nous avons utilisé la technique d'analyse des isotopes stables ([delta]¹³C et [delta]¹⁵N) pour caractériser le régime alimentaire de cette population et évaluer la contribution de cette source de nourriture anthropique. Nous avons aussi mesuré certains paramètres reproducteurs afin d'évaluer l'impact de cette source de nourriture anthropique sur ceux-ci. Nous avons découvert que la nourriture acquise au rejet des eaux usées représente une part significative du régime alimentaire des labbes et que sa contribution est plus élevée lors d'une année de faible abondance en lemming comparativement à une année de forte abondance pour les individus reproducteurs. Également, la densité de nids de labbes lors d'une année de faible abondance en lemmings à Alert était plus élevée qu'à d'autres sites comparables sans source de nourriture d'origine humaine. Ces résultats suggèrent que l'utilisation d'une ressource allochtone d'origine anthropique représente un subside qui soutient la population de labbes à ce site. Un objectif secondaire était d'estimer la survie apparente du labbe à longue queue et d'examiner l'effet des variations annuelles des lemmings sur le taux de survie. Les analyses ont été basées sur 336 individus adultes marqués avec des bagues de métal et de couleurs pendant 11 ans. L'analyse a confirmé la présence de deux groupes dans notre population à l'étude, soit des oiseaux locaux et des individus de passage représentant 18 % de la population. Nous avons estimé le taux de survie apparente (corrigé pour la perte de marqueurs auxiliaires) des oiseaux locaux à 0.91 (± 0.04 SE), ce qui est comparable à des estimés similaires obtenus pour d'autres espèces d'oiseaux marins. Nous avons détecté une tendance pour une diminution du taux de survie apparente des oiseaux nouvellement marqués (première classe d'âge) lors des années d'abondance de lemmings. Nous suggérons que cet effet puisse être une conséquence d'une augmentation de l'émigration permanente en raison de la capture d'un plus grand nombre d'oiseaux de passage attirés par la forte abondance en lemming lors de ces années.

L'objectif de cette étude consistait à déterminer dans quelle mesure des changements dans la taille du groupe influencent la sélection des ressources à plusieurs échelles spatiotemporelles chez le bison des plaines (Bison bison bison) du parc national de Prince Albert, Saskatchewan. Nous avons évalué la sélection de l'habitat à trois échelles spatiales au cours de l'été 2005 et de l'hiver 2006. Nos résultats ont révélé que la répartition spatiale du bison à chacune des échelles spatiales était influencée à la fois par des facteurs abiotiques (e.g., route, couvert de neige, pente) et biotiques (e.g., biomasse et espèce végétale), et que l'effet de ces facteurs variait en fonction de l'abondance des individus. Notre étude suggère que la sélection de l'habitat par le bison des plaines est un processus influencé par les compromis entre l'acquisition des ressources de haute qualité, les coûts associés aux déplacements et le risque de prédation, et ce, à différentes échelles spatiales. De plus, les résultats mettent en évidence que la nature de ces compromis change en fonction de la taille du groupe. / This study had for objective to evaluate whether habitat selection by plains bison (Bison bison bison) in Prince Albert National Park (Saskatchewan) was influenced by group size at multiple spatio-temporal scales. We evaluated habitat selection at three spatial distinct scales during summer 2005 and winter 2006. Our results revealed that both abiotic (e.g., road, snow cover, slope) and biotic (e.g., biomass of plants, plant species) factors influenced the spatial distribution of bison at each of the three spatial scales, and that the effects of these factors on resource selection changed with the abundance of individuals. Our study suggests that pattern of habitat selection by bison is affected by trade-offs between the intake of high-quality resources, movement costs and predation risk at different spatial scales. Moreover, our results showed that the nature of the trade-offs varies with group size.