Cette étude présente des estimations de la valeur économique du rétablissement des mammifères marins de l'estuaire du Saint-Laurent. Ces valeurs, appelées valeurs passives, sont estimées en utilisant la méthode d'évaluation économique des préférences déclarées via un sondage Internet réalisé en 2006 à l'échelle du Canada. La méthode des préférences déclarées identifie les compromis que les Canadiens sont prêts à faire entre les composantes de différents programmes de conservation, incluant le coût. Les choix des Canadiens révèlent implicitement une estimation de la valeur économique qu'ils accordent au rétablissement des mammifères marins de l'estuaire du Saint-Laurent, ce qui se traduit par une mesure des bénéfices économiques des plans de rétablissement des espèces en péril. Afin de développer les différents scénarios d'options, des groupes de discussions ont été formés pour identifier comment les gens caractérisent les problèmes inhérents aux programmes de conservation des espèces en péril. Le questionnaire a été prétesté afin de déterminer une gamme appropriée de valeurs monétaires, de corriger les problèmes d'ambiguïté et de réduire le temps nécessaire pour remplir le questionnaire. Recueillie en avril 2006, la base de données contient les réponses de 2006 Canadiens. Afin d'examiner les différences régionales, la province de Québec a été suréchantillonnée en ayant 400 répondants. Le sondage a aussi été élaboré de manière à y inclure une variété de contrôles de la validité. Deux types de résultats sont présentés dans ce mémoire : (1) des statistiques sur les attitudes, les connaissances et les opinions sur la protection de l'environnement et les mammifères marins de l'estuaire du Saint-Laurent et (2) l'estimation de la valeur accordée par les Canadiens aux différentes options de rétablissement des mammifères marins de l'estuaire du Saint-Laurent (valeur d'usage passif). Les analyses qui utilisent les résultats de cette étude devraient tenir compte du fait que ces estimations n'incluent ni les cobénéfices associés au rétablissement des mammifères marins tels les impacts positifs sur d'autres espèces, ni les valeurs d'usage actif. En réponse aux questions concernant les attitudes sur la protection de l'environnement, nous avons trouvé que, parmi un ensemble d'objectifs nationaux, les Canadiens désirent plus d'action pour la protection de l'environnement mais encore plus pour l'amélioration du système de santé qui est leur première priorité parmi une liste de huit enjeux. La protection des espèces en péril se positionne sixième en importance tandis que la réduction de la pollution de l'air et de l'eau arrive deuxième. Les gens qui pratiquent des activités de plein air sont plus disposés à payer pour une protection accrue des espèces en péril que ceux qui n'en pratiquent pas. Enfin, les Canadiens ne semblent pas accorder d'importance à la localisation des espèces en péril à l'intérieur du Canada; ils sont tout aussi soucieux pour les mammifères marins en péril de leur région que pour ceux vivant ailleurs au Canada. Les valeurs économiques ont été estimées pour plusieurs programmes de rétablissement des mammifères marins présentant différents impacts sur quelques espèces. Cette variété de programmes a été choisie afin d'identifier la valeur des différents niveaux d'efforts de conservation. Les estimés des consentements à payer (CAP) pour l'ensemble des niveaux de rétablissement des mammifères marins vont de 82 $ à 242 $ annuellement par ménage. Les CAP offrent de l'information sur la valeur des programmes de conservation et la valeur marginale des différentes tailles des programmes de conservation. Une série de tests a révélé que les gens sont prêts à payer plus pour les programmes qui contribuent à de plus grandes augmentations des populations de mammifères marins. Les résultats indiquent cependant que les répondants accordent une valeur relativement faible aux programmes qui amélioreraient le statut des mammifères marins au-delà du statut " préoccupant ". Autrement dit, les Canadiens sont clairement prêts à débourser pour un rétablissement des espèces ayant le statut " menacées " ou " en voie de disparition " vers un statut " préoccupant ", mais ils sont moins disposés à payer pour un rétablissement au-delà de ce niveau. Il semble que les Canadiens comptent beaucoup sur l'évaluation scientifique des niveaux de risque associés aux différentes populations de mammifères marins. À l'opposé des autres études qui ont montré que la valeur d'usage passif baisse avec la distance entre les répondants de l'emplacement où se situe l'enjeu environnemental, cette étude révèle que la valeur d'usage passif des mammifères marins ne varie pas avec la distance. Les Québécois qui habitent près de l'estuaire du Saint-Laurent ont le même consentement à payer pour le rétablissement des mammifères marins que ceux qui habitent loin. D'autre part, le consentement à payer des Québécois est moindre que celui des autres Canadiens. Cette différence provient probablement des différences économiques, démographiques et culturelles entre les Québécois et les citoyens du reste du Canada, plutôt que des différences géographiques liées à la distance de l'estuaire du Saint-Laurent. Parce que cette recherche fournit des estimations du consentement à payer des Canadiens pour les bénéfices perçus des différents scénarios de rétablissement des mammifères marins protégés selon la Loi sur les espèces en péril, les résultats peuvent être utilisés par Pêches et Océans Canada dans le processus de choix de politiques. Par exemple, les bénéfices mesurés dans cette étude peuvent être comparés aux coûts des différents programmes de rétablissement pour évaluer les bénéfices nets de ces programmes. Ces estimés sont supposés représenter les montants que le public est prêt à payer pour des programmes de rétablissement s'il se voit offrir le choix entre les programmes et les coûts. Comme pour toutes les évaluations basées sur des préférences déclarées, des préoccupations existent quant à l'adéquation entre les valeurs obtenues et celles d'un vrai référendum ou d'une décision d'allocation. Afin d'atténuer ce problème, un effort significatif a été fait pour vérifier la validité des résultats, réduire le biais hypothétique et fournir des estimés conservateurs. Bien entendu, il y a d'autres considérations au-delà des coûts et des bénéfices des programmes de rétablissement qui ont de l'importance dans le processus de choix de politiques de protection des espèces en péril.

Les stratégies alimentaires peuvent être définies comme la mise en place d'ensembles cohérents de réponses morphologiques, physiologiques, écologiques ou comportementales permettant d'optimiser le succès alimentaire d'une espèce. Le présent travail s'est proposé d'aller au-delà de la simple analyse taxonomique des régimes alimentaires en utilisant les caractéristiques des proies pour explorer certains aspects des stratégies alimentaires et de l'énergétique de la prédation chez les mammifères marins de l'atlantique nord-est. L'objectif majeur était de contribuer à une meilleure compréhension du "pourquoi une proie est une proie ?" La valeur énergétique des proies est apparue comme un élément central des stratégies de prédation. Il en résulte que des coûts d'existence importants chez les mammifères marins doivent être soutenus par une alimentation de qualité élevée et ne peuvent pas être satisfaits simplement par une plus grande quantité de proies de qualité moyenne ou faible. Les résultats obtenus lors de cette thèse ont ainsi permis de progresser de la description des régimes alimentaires vers la compréhension de certaines relations fonctionnelles entre proies et prédateurs. Ainsi, les traits descriptifs de la qualité des proies, comme la teneur en lipides et la valeur énergétique, et les traits descriptifs des coûts d'existence des mammifères marins, comme l'indice mitochondrial et la teneur en lipides des muscles, sont significativement corrélés. Enfin, ce travail souligne que pour comprendre l'écologie alimentaire d'un prédateur, il faut surtout bien connaitre les caractéristiques de ses proies.

Au cours de 325 relevés, 518 observations visuelles et 202 acoustiques ont permis de recenser 4 familles, 14 genres et 17 espèces, représentant un effectif total cumulé de près de 6000 cétacés contactés dans les limites de 15 mille nautiques des côtes en Guadeloupe. Les dauphins (Delphinidëe), constituent 33% des 36 espèces actuellement connues dans le monde. Six espèces plus rares ont été décrites. Parmi les cétacés à fanons, la baleine à bosse (Megaptera novaeangliae) migre dans les eaux côtières de décembre à fin mai et reste l'espèce la plus rencontrée. Grâce à un suivi individuel par télémétrie, il a pu être prouvé qu'au moins un individu de cette espèce pouvait séjourner dans l'archipel plus de huit jours. En 2010, une baleine à bosse de la baie du Moule à été suivie sur plus de 6300 kilomètres jusqu'au sud de l'Islande, vers les Iles Féroé. Une première estimation de stock sur la période de 2008 à 2011 propose que 442 baleines à bosse %CV 19,29 IC95% [302-645] évolueraient dans l'archipel côtier. Les carnïvores sont les plus abondants, avec parmi ceux-ci, le dauphin tacheté pantroplcal (Stenella attenuata) dont l'estimation indique que 270 à 300 individus évolueraient sur 1361 km2 avec une densité relative élevée (0,052 tndtvtdus/km>, %CV 90,16), principalement en-côte-sous-le-vent. L'analyse de la répartition spatiale et des facteurs du milieu indique une sectorisation géographique marquée des populations en zone côtière, avec des distributions influencées spécifiquement par la bathymétrie, la latitude, les distances à la côte et à l'isobathe 200, pour les informations principales et selon les espèces. / In 325 surveys, 518 visuai observations and acoustic 202 have identified four families, 14 genera and 17 species, representing a cumulative total ofnearly 6000 cetaceans assessed within 15 miles of coastal water ofGuadeloupe. Dolphins (Delphinidae), constitute 33% ofthe 36 species currently known in the world. Six rare species have been described. Among the baleen whales, the humpback whale (Megaptera novaeangliae) migrate into coastal waters from December to late May and is the species most encountered. With individual monitoring by telemetry, it has been proved that at least one individual ofthis species could stay in the archipelago over eight days. In 2010, a humpback whale in the Bay ofmold were followed for more than 6300 km to the south ofIceland to the Faroe Islands. A first estimate ofstock over the period 2008 to 20 Il suggests that 442 humpback whales CV% 19.2995% [302-645] would evolve in the coastal archipelago. <..';:-.'") Carnivores are the most abundant, with among them, the spotted dolphin (Stenella attenuata) whose estimate indicates that 270 to 300 individuals are present over 1361 km 2 with a high specifie density (0.052 individuals / km 2,% CV 90, 16), mainly in the Leeward coast. The analysis ofthe spatial distribution and environmental factors indicates a marked geographical sectorisation ofpopulations in coastal areas, with distributions specifically influenced by bathymetry, latitude, distance to the coast and the isobath 200, depending on the species

En partenariat avec l’entreprise Sercel, la thèse concerne la mise en œuvre d’algorithmes de reconnaissance des sons émis par les mysticètes (baleines à fanons). Cessons peuvent être étudiés grâce aux systèmes de surveillance par acoustique passive. L’entreprise Sercel, par ses activités sismiques liées à la prospection pétrolière, a son propre logiciel pour détecter et localiser les sources d’énergie sonores sous-marines. Le travail de la thèse consiste dès lors à ajouter un module de reconnaissance pour identifier si l'énergie détectée et localisée correspond bien à un éventuel mysticète. Les campagnes de tirs sismiques étant onéreuses, la méthode utilisée doit pouvoir réduire la probabilité de fausse alarme, la reconnaissance pouvant infirmer la détection. La méthode proposée est basée sur l’apprentissage de dictionnaire. Elle est dynamique, modulaire, ne dépend que de peu de paramètres et est robuste aux fausses alarmes. Une expérimentation sur cinq types de vocalises est présentée. Nous obtenons un rappel moyen de 92.1 % tout en rejetant 97.3 % des bruits (persistants et transitoires). De plus, un coefficient de confiance est associé à chaque reconnaissance et permet de réaliser de l’apprentissage incrémental semi-supervisé. Enfin, nous proposons une méthode capable de gérer la détection et la reconnaissance conjointement. Ce « détecteur multiclasses » respecte au mieux les contraintes de gestion des fausses alarmes et permet d’identifier plusieurs types de vocalises au même instant. Cette méthode est bien adaptée au contexte industriel pour lequel elle est dédiée. Elle ouvre également des perspectives très prometteuses dans le contexte bioacoustique. / In partnership with Sercel, the thesis concerns the implementation of algorithms for recognizing the sounds emitted by mysticetes (baleen whales). These sounds can be studiedusing passive acoustic monitoring systems. Sercel, through its seismic activities related to oïl exploration, has its own software to detect and locate underwater sound energy sources. The thesis work therefore consists in adding a recognition module to identify if the detected andlocalized energy corresponds to a possible mysticete. Since seismic shooting campaigns areexpensive, the method used must be able to reduce the probability of false alarms, as recognitioncan invalidate detection. The proposed method is based on dictionary learning. It is dynamic, modular, depends on few parameters and is robust to false alarms. An experiment on five types of vocalizations is presented. We obtain an average recall of 92.1% while rejecting 97.3% of the noises (persistent and transient). In addition, a confidence coefficient is associated with each recognition and allows semi-supervised incremental learning to be achieved. Finally, we propose a method capable of managing detection and recognition together. This "multiclassdetector" best respects the constraints of false alarm management and allows several types of vocalizations to be identified at the same time. This method is well adapted to the industrial context for which it is dedicated. It also opens up very promising prospects in the bioacoustic context.

La reconnaissance joue un rôle important dans les systèmes de communication animale et plusieurs modalités sensorielles sont impliquées à cette fin. Bien que la reconnaissance mère-jeune ait été largement étudiée, il y a un manque d'information sur la reconnaissance multimodale et l'importance relative des différentes modalités dans ce processus. Dans cette thèse, j'ai exploré la communication multimodale chez un mammifère colonial - le lion de mer Australien (Neophoca cinerea). La reconnaissance mère-jeune est connue pour être multimodale chez cette espèce, mais les processus sous-jacents de la reconnaissance olfactive et visuelle, ainsi que les interactions entre les indices acoustiques, visuels et olfactifs, et leurs contributions relatives restent inconnues. Des analyses chimiques ont permis de déterminer si les profils chimiques diffèrent selon le sexe et l'âge, les colonies et les régions corporelles des animaux. La présence de similarités chimiques entre la mère et son petit suggèrent que l'appariement des phénotypes pourrait être utilisé pour la reconnaissance olfactive. J'ai examiné le rôle des indices visuels lors de la reconnaissance mère-jeune et j'ai constaté que les indices visuels spécifiques à l'âge sont utilisés par les femelles pour affiner la recherche de leur petit dans la colonie. Les jeunes ont également la capacité de distinguer divers indices visuels, qui peuvent être utilisés pour identifier les différentes classes de congénères. Enfin, j’ai pu aussi déterminer comment les indices acoustiques, olfactifs et visuels sont utilisés de manière synergique dans le processus d’identification individuel, et les résultats sont interprété dans une perspective coûts-avantages pour démêler les pressions évolutives sur chaque composante de ce système de communication. Si les différents indices sensoriels ont la capacité de transmettre des informations en isolation, leur rôle peut être différent lorsque d'autres indices sensoriels sont présents. Les résultats de cette recherche fournissent des résultats sans précédent, contribuant à une meilleure compréhension de la reconnaissance mère-jeune chez les mammifères, ainsi que des règles générales de communication chez les vertébrés. / Recognition plays an important role in animal communication systems and individuals often employ different sensory modalities to enact this activity. Although recognition has been widely investigated, especially for mother-offspring interactions, there is a dearth of information about multimodal recognition and the relative importance and interactions of various sensory cues. In this thesis, I explored multimodal communication in a colonial mammal – the Australian sea lion (Neophoca cinerea). Communication during mother-pup reunions is known to be multimodal in this species, yet the underlying processes of olfactory and visual recognition, as well as the interactions between acoustic, visual and olfactory cues remain unclear. Through chemical analyses, I determined whether chemical profiles differ among sex and age classes, colonies, and body regions of animals. Chemical similarities between mothers and pups indicate that phenotype matching may be used by Australian sea lions for olfactory recognition. I examined the role of visual cues in mother-pup recognition and found that age-specific visual cues assist mothers to refine their search for their offspring in the colony. Pups are capable of distinguishing various visual cues that can be used in the assessment of conspecifics. Having provided baseline information about the role of sensory cues in isolation, I determined how acoustic, olfactory, and visual cues are used in a synergistic way to ensure accurate mutual recognition and then interpreted the results using a cost-benefit perspective to disentangle the evolutionary pressures on each component of this communication system. I showed that although cues have the ability to convey given information in isolation, their role may be different when other sensory cues are present. Furthermore, there is a mutual dependency in the communication system, where the limitations imposed on one participant of the dyad affect cue use by the other. These findings contribute to a better understanding of mammal mother-offspring recognition and communication mechanisms in vertebrates.

La mise en place d'objectifs de conservation adéquats repose sur la définition d'états de référence appropriés pour la distribution et l'abondance des espèces. Cependant, l'étendue des impacts cumulés de l'homme sur les écosystèmes est aujourd'hui largement sous-estimée. Dans ce projet, je m'intéresse aux opportunités qu'offre l'utilisation de données historiques combinées à différentes méthodes analytiques pour définir ces états de référence ainsi qu'aux défis posés par ce type d'approche. Des données de présence ont été recueillies pour sept espèces de cétacés et trois espèces de pinnipèdes à partir de sources archéologiques, historiques et industrielles, révélant des réductions dans la distribution et l'abondance des espèces depuis la préhistoire à nos jours. Des modèles de distribution d'espèces ont été développés pour cinq espèces de cétacés, combinant des données de chasse baleinière du 19ème siècle à des variables environnementales afin d'estimer la distribution historique des espèces avant qu'elles n'aient été chassées. J'ai obtenu pour la baleine franche de l'Atlantique Nord (Eubalena glacialis) une estimation détaillée de sa distribution et de son abondance avant qu'elle ne soit exploitée, en extrapolant des connaissances sur la distribution et l'abondance d'une espèce congénérique, la baleine franche du Pacifique Nord (E. japonica). Ces résultats suggèrent que la baleine franche de l'Atlantique Nord occupe une portion réduite de sa distribution historique, et que son abondance actuelle ne représente qu'une infime portion (<5%) de son abondance passée. Plus généralement, ces résultats soulignent l'importance de considérer des données historiques pour comprendre le niveau d'impact par l'homme sur les espèces, évaluer leur niveau de déplétion et renseigner leur potentiel de rétablissement dans l'avenir. / Relevant baselines on the historical distribution and abundance of species are needed to support appropriate conservation targets for depleted species, but the full scale of cumulative human impacts on ecosystems is highly underestimated. In this project, I investigated the challenges and opportunities of combining historical data with analytical methods to improve these historical baselines. Occurrence data from archaeological, historical and industrial sources were reviewed for seven cetacean and three pinniped species, revealing range contractions and population depletions from prehistorical times to today. For five whale species, I used species distribution modelling to combine 19th Century whaling records with environmental data, to estimate pre-whaling distributions. For the highly depleted North Atlantic right whale, (Eubalaena glacialis), I obtained a detailed estimate of pre-whaling distribution and abundance by inferring from the historical distribution and abundance of its congeneric North Pacific right whale (E. japonica). These results suggest that the North Atlantic right whale occupies a small fraction of its historical range and that its current population represents <5% of its historical abundance, with implications for the management, monitoring and conservation targets of this species. More generally, these results emphasize the utility of considering historical data to understand the extent to which species have been impacted by humans, assess their current level of depletion, and inform the options available for their future recovery.

Tableau d’honneur de la Faculté des études supérieures et postdoctorales, 2015-2016 / La mer de Beaufort canadienne subit la double pression des changements climatiques et de l’accroissement des activités industrielles. Malgré l’importance de l’écosystème marin de la région pour les communautés locales, certaines de ses composantes demeurent peu documentées, en particulier la distribution et l’abondance des poissons pélagiques et des mammifères marins. Cette thèse repose sur des bases de données hydroacoustiques, de filets et de chaluts recueillies de 2006 à 2014 afin d’améliorer nos connaissances de la signature bioacoustique des poissons pélagiques et des mammifères marins de la mer de Beaufort et, ultimement, d’estimer plus précisément leur distribution et leur abondance. Pour ce faire, je documente : (1) la distribution verticale et les migrations ontogéniques des poissons pélagiques sur un cycle annuel complet; (2) la distribution spatiale et le recrutement des poissons pélagiques en fonction de la date de la débâcle et des températures de surface; et (3) l’indice de réflexion acoustique et la forme des échos des principaux mammifères marins. La morue arctique (Boreogadus saida) formait 95% de l’assemblage des poissons pélagiques et les individus de plus d’un an demeuraient au-dessus du talus, dans l’halocline pacifique et la couche atlantique (&gt; 100 m), tout au long de l’année. Au contraire, les jeunes de l’année colonisaient la couche épipélagique (&lt; 100 m) de leur éclosion au printemps jusqu’à leur descente en profondeur à l’automne. L’abondance et la biomasse de morues arctiques mesurées acoustiquement atteignaient des valeurs significativement plus élevées au sud de la mer de Beaufort et dans le golfe d’Amundsen qu’au nord. Le taux de croissance larvaire et le recrutement augmentaient les années où la débâcle survenait plus tôt et où les températures de surface vernales étaient plus élevées. Le stock pélagique de morues arctiques suffisait généralement à soutenir les besoins énergétiques des principales espèces de mammifères marins. Cependant, ceux-ci doivent probablement plonger plus profondément les années où le stock diminue afin d’attraper les morues arctiques de plus grandes tailles (&gt; 10 cm) demeurant près du fond. La signature acoustique des baleines et des phoques documentée dans cette thèse pourrait être utilisée afin de compléter les levés visuels à l’aide de sonars et d’échosondeurs scientifiques. La présence de faux positifs limite cependant l’utilisation de ces instruments sous leur forme actuelle et des recommandations sont fournies afin d’améliorer les techniques de détection de mammifères marins à l’aide de l’hydroacoustique. / The Canadian Beaufort Sea faces the double pressure of climate change and increasing industrial activities. Despite the importance of the marine ecosystem of the region for local communities, some of its components remain poorly documented, in particular the distribution and abundance of pelagic fish and marine mammals. This thesis is based on hydroacoustic, net, and trawl datasets collected from 2006 to 2014 and documents the acoustic signature of pelagic fish and marine mammals to, ultimately, estimate their abundance and distribution more accurately. I study and discuss: (1) the vertical distribution and ontogenic migrations of pelagic fish over the annual cycle; (2) the spatial distribution and recruitment of pelagic fish in relation with the date of the ice breakup and sea-surface temperatures; and (3) Target Strengths and echotraces of the main marine mammal species. Arctic cod (Boreogadus saida) formed 95% of the pelagic fish assemblage and age-1+ individuals remained over the slope, in the Pacific Halocline and the Atlantic Layer (&gt; 100 m), throughout the year. In contrast, age-0 arctic cod colonized the epipelagic layer (&lt; 100 m) from hatching in spring until their descent to depth during fall. The abundance and biomass of arctic cod measured acoustically was significantly higher in southern Beaufort Sea and the Amundsen Gulf than in northern areas. Larval growth and recruitment increased during years with an early ice breakup and warmer sea-surface temperatures in spring. The stock of pelagic arctic cod was generally high enough to support the energetic requirements of the main marine mammal species. However, they likely had to dive deeper to feed on large (&gt; 10 cm) bottom-dwelling arctic cod when the pelagic stock diminished. The acoustic signature of whales and seals documented here could be used to complement visual surveys with scientific sonars and echosounders. The occurrence of false positives, however, limits the use of these instruments under their current form and recommendations are provided to improve the efficiency of active acoustic monitoring at detecting marine mammals.

Les stratégies alimentaires peuvent être définies comme la mise en place d'ensembles cohérents de réponses morphologiques, physiologiques, écologiques ou comportementales permettant d’optimiser le succès alimentaire d’une espèce. Le présent travail s'est proposé d'aller au-delà de la simple analyse taxonomique des régimes alimentaires en utilisant les caractéristiques des proies pour explorer certains aspects des stratégies alimentaires et de l’énergétique de la prédation chez les mammifères marins de l’atlantique nord-est. L'objectif majeur était de contribuer à une meilleure compréhension du "pourquoi une proie est une proie ?" La valeur énergétique des proies est apparue comme un élément central des stratégies de prédation. Il en résulte que des coûts d'existence importants chez les mammifères marins doivent être soutenus par une alimentation de qualité élevée et ne peuvent pas être satisfaits simplement par une plus grande quantité de proies de qualité moyenne ou faible. Les résultats obtenus lors de cette thèse ont ainsi permis de progresser de la description des régimes alimentaires vers la compréhension de certaines relations fonctionnelles entre proies et prédateurs. Ainsi, les traits descriptifs de la qualité des proies, comme la teneur en lipides et la valeur énergétique, et les traits descriptifs des coûts d’existence des mammifères marins, comme l’indice mitochondrial et la teneur en lipides des muscles, sont significativement corrélés. Enfin, ce travail souligne que pour comprendre l'écologie alimentaire d'un prédateur, il faut surtout bien connaitre les caractéristiques de ses proies. / Foraging strategies can be defined as the establishment of a consistent set of morphological, physiological, ecological and behavioural responses allowing the optimization of foraging success. Beyond the simple description of the diet, the present work attempted to explore some aspects of foraging strategies and of the energetic of predation among northeast Atlantic marine mammals. The main goal of the study was to contribute to a better understanding of "why a prey is a prey?" Prey energy density appeared to be a key point of predation strategies. Hence, marine mammal species with high existence costs would need high quality prey items, and cannot fulfil their energy requirement just by ingesting more prey items of low to medium quality. The results of this thesis permitted to progress from a taxonomic description of marine mammal diets to the identification of functional relationships between prey and predators. Hence, traits of prey quality such as lipid content or energy density, and traits of predator cost of existence such as muscle mitochondrial density or muscle lipid content, were significantly correlated. Finally, this work underlines that in order to understand the foraging ecology of a predator, its prey characteristics have to be known.

Parc marin du Saguenay - Saint-Laurent, Groupe de recherche et d'éducation sur les mammifères marins, GREMM, excursions aux baleines, bélugas, Tadoussac, règlementation, ArcCatalog, ArcMap. / L'important volume des excursions de bateaux touristiques liées aux activités d'observation en mer des mammifères marins (AOM) dans le Parc marin Saguenay-Saint-Laurent (PMSSL) pourrait avoir un impact négatif sur la santé des baleines qui fréquentent cette région de l’estuaire du fleuve Saint-Laurent. Cette situation a poussé les gestionnaires du Parc à désirer un outil d'information et de gestion pour mieux suivre l’évolution des AOM. Le présent mémoire décrit la conception de cet outil en proposant un modèle de l'excursion et des activités d'observation qui sert à l’élaboration d’une base de données. En s’appuyant sur le concept de la trajectoire spatiotemporelle, utilisée pour l'étude du comportement de déplacement basé sur l'activité, et sur le concept de l'objet mobile, développé en géomatique, notre modèle de données permet de reproduire graphiquement les trajectoires des excursions et l'enchaînement des activités qui ont lieu au cours de celles-ci. Le modèle est orienté objet et implanté dans une Geodatabase, une base de données relationnelle exploitable par le système d'information géographique (SIG) ArcGIS. Les objets de la base de données sont créés à partir des données de trois années de suivi des AOM réalisés par le Groupe de recherche et d'éducation sur les mammifères marins (GREMM). Nous montrons que le SIG peut exploiter la base de données de façon à répondre correctement aux besoins en information exprimés par les gestionnaires et que la représentation informatique des excursions sous la forme de trajectoires spatiotemporelles ouvre de nouvelles avenues de recherche sur les patrons d’activités et le comportement de déplacement des bateaux. / The considerable volume of commercial boat trips associated with whale-watching activities (WWAs) in the Saguenay-Saint-Laurent National Marine Park (PMSSL) may have negative impacts on the health of the whales visiting the Saint-Lawrence River estuary. This situation has led park officials to seek an appropriate information management system in order to better monitor WWAs. This paper contributes to the design of such a tool by modeling excursion patterns of WWAs, resulting in a database. Based on the space-time path concept used for the study of activity-based travel behavior as well as the mobile-object geomatical concept, our data-model enables us to plot the trajectories of the excursions and the sequence of activities taking place during those excursions. The model is object-oriented and built into a Geodatabase (an ArcGis-processable relational database). The objects in the database are based on data collected by the Marine Mammal Research and Education Group (GREMM) during a three-year WWA monitoring program. Finally, this report demonstrates that geographic information systems can be effectively used to process the database in a way that serves the needs of park officials, and that the representation of excursion data in a GIS opens up new avenues for research on the space-time pattern of observation activities and the travel behavior of boats.

L'important volume des excursions de bateaux touristiques liées aux activités d'observation en mer des mammifères marins (AOM) dans le Parc marin Saguenay-Saint-Laurent (PMSSL) pourrait avoir un impact négatif sur la santé des baleines qui fréquentent cette région de l’estuaire du fleuve Saint-Laurent. Cette situation a poussé les gestionnaires du Parc à désirer un outil d'information et de gestion pour mieux suivre l’évolution des AOM. Le présent mémoire décrit la conception de cet outil en proposant un modèle de l'excursion et des activités d'observation qui sert à l’élaboration d’une base de données. En s’appuyant sur le concept de la trajectoire spatiotemporelle, utilisée pour l'étude du comportement de déplacement basé sur l'activité, et sur le concept de l'objet mobile, développé en géomatique, notre modèle de données permet de reproduire graphiquement les trajectoires des excursions et l'enchaînement des activités qui ont lieu au cours de celles-ci. Le modèle est orienté objet et implanté dans une Geodatabase, une base de données relationnelle exploitable par le système d'information géographique (SIG) ArcGIS. Les objets de la base de données sont créés à partir des données de trois années de suivi des AOM réalisés par le Groupe de recherche et d'éducation sur les mammifères marins (GREMM). Nous montrons que le SIG peut exploiter la base de données de façon à répondre correctement aux besoins en information exprimés par les gestionnaires et que la représentation informatique des excursions sous la forme de trajectoires spatiotemporelles ouvre de nouvelles avenues de recherche sur les patrons d’activités et le comportement de déplacement des bateaux. / The considerable volume of commercial boat trips associated with whale-watching activities (WWAs) in the Saguenay-Saint-Laurent National Marine Park (PMSSL) may have negative impacts on the health of the whales visiting the Saint-Lawrence River estuary. This situation has led park officials to seek an appropriate information management system in order to better monitor WWAs. This paper contributes to the design of such a tool by modeling excursion patterns of WWAs, resulting in a database. Based on the space-time path concept used for the study of activity-based travel behavior as well as the mobile-object geomatical concept, our data-model enables us to plot the trajectories of the excursions and the sequence of activities taking place during those excursions. The model is object-oriented and built into a Geodatabase (an ArcGis-processable relational database). The objects in the database are based on data collected by the Marine Mammal Research and Education Group (GREMM) during a three-year WWA monitoring program. Finally, this report demonstrates that geographic information systems can be effectively used to process the database in a way that serves the needs of park officials, and that the representation of excursion data in a GIS opens up new avenues for research on the space-time pattern of observation activities and the travel behavior of boats. / Parc marin du Saguenay - Saint-Laurent, Groupe de recherche et d'éducation sur les mammifères marins, GREMM, excursions aux baleines, bélugas, Tadoussac, règlementation, ArcCatalog, ArcMap.