Caractérisation de la dynamique de la prédation du pétoncle géant (Placopecten magellanicus)

Concept de la prédation

   La prédation est l’issue d’une interaction entre deux espèces, dont l’une appelée « prédateur », capture et s’alimente d’une autre appelée « proie» (Morin 2011). Elle représente donc un processus important dans la dynamique des populations et des communautés (Taylor 1984; Sih et al. 1998). L’activité de prédation peut être décrite comme un cycle séquentiel de compOliements divisé en actions de localisation, poursuite,attaque, capture et consommation de la proie (Holling 1966; O’Brien 1979; Barbeau & Scheibling 1994a). L’aboutissement d’une interaction prédateur-proie dépend donc des taux de rencontre entre le prédateur et la proie et de la probabilité pour la proie d’être consommée après la rencontre (par ex. Riessen et al. 1984; Osenberg & Mittelbach 1989;Barbeau & Caswell 1999). À cet effet, les proies ont développé différentes stratégies pour réduire leur risque de prédation (Sih 1987; Seitz et al. 2001) comme la fuite ou une morphologie particulière rendant plus ardue la manipulation par le prédateur (par ex. Feder1967; Legault & Himmelman 1993; Smee & Weissburg 2006). Les comportements de prédation sont également modulés par divers processus écologiques. En particulier, la densité des proies peut faire intervenir deux types de réponses de la part des prédateurs: une réponse fonctionnelle, qui correspond à la relation entre la densité de la proie et le taux de consommation du prédateur, et une réponse numérique, qui signifie une relation entre la densité de la proie et celle des prédateurs (Hasse Il et al. 1976; Taylor 1984). La présence de plusieurs prédateurs autour de proies peut également produire des interactions intra- et inter-spécifiques (comme la compétition et la prédation) parmi les prédateurs eux-mêmes. Ces interactions peuvent entraîner une augmentation ou une réduction du taux de prédation attendu (Soluk 1993). Ce processus constitue la base du concept sur l’effet des prédateurs multiples tel que décrit par Sih et al. (1998).

Le cas du pétoncle géant

  Les bivalves marins sont particulièrement vulnérables à la prédation aux stades larvaires et juvéniles (Jensen & Jensen 1985; Juanes 1992; Minchin 1992; Gosselin & Qian 1997).Ainsi, la compréhension des processus qui gouvernent cette prédation est importante, en particulier pour la gestion des bivalves à intérêt commercial pour les pêcheries et l’aquaculture. Le pétoncle géant (Placopecten magellanicus) est une espèce intéressante pour l’ étude des divers aspects entourant la prédation des bivalves marins. Tout d’abord,cette espèce, qui s’étend de la Caroline du Nord (EU) jusqu’à la côte de Terre-Neuve (Canada) (Posgay 1957; Boume 1964), soutient l’une des pêcheries de mollusques les plus lucratives de la côte est de l’Amérique du Nord. Même si le pétoncle géant fait l’objet d’ une pêcherie côtière limitée, il fait également l’objet d’une pêcherie hauturière très lucrative au large de la côte est des États-Unis et du Canada, en particulier sur le Banc à Georges avec des débarquements (en muscle) dépassant 12 000 t en 2005 (Hart 2006a).Le pétoncle géant suscite également, depuis le début des années 1990, un grand intérêt pour son potentiel aquacole dans l’est du Canada (Cliche & Giguère 1998; Davidson & Mullen 2005). La pectiniculture a alors été vue comme une façon de rétablir et stabiliser les stocks côtiers de pétoncles avec des ensemencements de juvéniles. L’ approche, inspirée de celle utilisée pour le pétoncle japonais Pecten yessoensis au nord du Japon (Ventilla 1982;Kosaka & Ho 2006; Uki 2006), visait à récupérer en milieu naturel des larves de pétoncle au moyen de collecteurs adaptés pour ensuite les faire grossir et les ensemencer en milieu naturel jusqu’à l’atteinte de la taille commerciale (Parsons & Robinson 2006). Toutefois,malgré les efforts, les taux de retour des pétoncles ensemencés lors de la pêche commerciale sont toujours demeurés en deçà « 16%) de ceux escomptés, soit des taux de retour de 20 à 30% (Cliche & Giguère 1998). Ces résultats mitigés ont souvent été associés au problème de prédation (Cliche et al. 1994; Barbeau et al. 1996; Wong et al. 2001;Nadeau & Tita 2005).

Dynamique de la prédation du pétoncle géant

   Étant donné l’ intérêt suscité par les ensemencements au début des années 1990, la plupart des études récentes sur la dynamique de la prédation des pétoncles ont été effectuées dans ce contexte (Tableau l.1). Les travaux réalisés en laboratoire (par ex.Barbeau & Scheibling 1994a; Nadeau & Cliche 1998; Wong & Barbeau 2006; Wong et al.2006a) ont démontré que les étoiles de mer, dont Asterias vulgaris, passaient une proportion élevée de leur temps à la recherche de proies.  Après la capture, le taux de consommation était élevé (peu de rejets) et le processus de manipulation était plutôt lent. Pour leur part, les crabes, comme Cancer irroratus, passaient peu de temps à la recherche de proies.Toutefois, les taux de rencontre d’ un pétoncle ont été élevés de même que la probabilité de capture après rencontre (peu de fuite). La probabilité de consommation après capture était élevée (peu de rejets) et le processus de manipulation après capture, rapide. En milieu naturel, il existe quelques données sur la distribution des pétoncles géants et de leurs prédateurs, dans des conditions sans ensemencement (Thouzeau et al. 1991;Stokesbury & Himmelman 1995; Stokesbury & Harris 2006). La prédation y est tout de même considérée comme un processus important. En effet, Hart (2006b) a associé les secteurs de faible recrutement de pétoncles à l’abondance de certaines espèces d’étoiles de mer. De plus, une étude récente a permis de constater que les agrégations d’étoiles de mer A. vulgaris pouvaient se déplacer au fil des ans en fonction des secteurs à hautes densités de pétoncles (Marino et al. 2007, 2009). La plupart des données sur la prédation des pétoncles juvéniles en milieu naturel ont été récoltées dans un contexte aquacole (par ex. Cliche et al. 1994; Barbeau et al. 1996; Hatcher et al. 1996; Wong et al. 2005). Ces études ont toutes fait ressortir la dynamique particulièrement rapide de la prédation et de la dispersion des pétoncles, après un ensemencement. Afin de faciliter les observations de prédation, Barbeau et al. (1994) ont mis au point une méthode pour retenir les pétoncles dans le site d’étude en limitant leur fuite avec une laisse. La prédation par les étoiles de mer et des crabes, estimée par l’état des coquilles, s’est alors avérée tout aussi importante qu’en laboratoire.

Table des matières

REMERCIEMENTS
AVANT-PROPOS
RÉSUMÉ
ABSTRACT
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
LISTE DES ANNEXES
INTRODUCTION GÉNÉRALE
1.1. Concept de la prédation
1.2. Le cas du pétoncle géant
1.3. Dynamique de la prédation du pétoncle géant
1.4. Objectifs de recherche 
1.5. Hypothèses de recherche
1.6. Approches méthodologiques 
CHAPITRE 2  Mécanismes des comportements de prédation des étoiles de mer (Asterias vulgaris Verrill and Leptasterias polaris Müller) et des crabes (Cancer irroratus Say et Hyas araneus Linnaeus) envers les pétoncles géants (Placopecten magellanicus (Gmelin)) juvéniles et effet de la procédure d’ attachement des pétoncles 
RÉSUMÉ
ABSTRACT
2. 1 Introduction
2.2 Materials and methods
2.2.1 Experimental materials and procedures
2.2.2 Experimental design
2.2.3 Collection of data on predation rates
2.2.4 Collection of behavioural data
2.2.5 Ethograms
2.2.6 Statistical analysis
2.2.7 Modelling predation rates from behavioural information
2.3 Results
2.3.2 Effects of the tethering procedure
2.3.3 Modelling predation rates on free scallops
2.4 Discussion
2.4.1 Predation rates and behaviours on free scallops
2.4.2 Effects of the tetheringprocedure
2.4.3 Mathematical modelling
CHAPITRE 3 Variation saisonnière de l’assemblage des étoiles de mer et des crabes présents sur un gisement naturel de pétoncles géants (Placopecten magellanicus) au large des îles de la Madeleine, Québec, et estimation de leur potentiel de prédation sur les pétoncles juvéniles
RÉSUMÉ
ABSTRACT
3.1 Introduction
3.2 Materials and Methods
3.2.1 Study sites
3.2.2 Video surveys ofpredators
3.2.3 Predation assays using tethered scallops
3.2.4 Statistical analysis
3.2.5 Predation model
3.3 Results 
3.3.1 The 2003 study
3.3.2 The 2004-05 study
3.3.3 Relationship between multiple predator assemblages and scallop predation
3.4 Discussion 
3.4.1 Predator assemblages
3.4.2 Relationship between multiple predator assemblages and scallop predation
3.4.3 Implications for aquaculture
CHAPITRE 4 Dynamique de la prédation à court terme après un ensemencement à grande échelle de pétoncles géants (Placopecten magellanicus) juveniles au large des îles de la Madeleine, Québec
RÉSUMÉ
ABSTRACT
4.1 Introduction
4.2 Material and Methods 
4.2.1 Study sites
4.2.2 Video surveys of scallops and predators
4.2.3 Predation assays using tethered scallops
4.2.4 Statistical analysis
4.2.5 Predation model
4.3 Results
4.3.1 Scallop seeding trial of2003
4.3.2 Scallop seeding trial of 2004
4.3 .3 Relationship between multiple predator assemblages and scallop predation
4.4 Discussion 
4.4.1 Dynamics of seeded scallops
4.4.2 Predator assemblages
4.4.3 Relationship between multiple predator assemblages and scallop predation
4.4.4 Evaluation of experimental tools
4.4.5 Implications for aquaculture
CHAPITRE 5 Dynamique de la prédation des pétoncles géants (Placopectenmagellanicus) juvéniles des îles de la Madeleine, Québec
RÉSUMÉ
ABSTRACT
5.1 Introduction
5.2 Material and methods
5.2.1 Sampling approach
5.2.2 Statistical analysis
5.3 Results 
5.4 Discussion 
5.4.1 Guidelines for future work
Acknowledgements
DISCUSSION GÉNÉRALE 
6.1 Synthèse des résultats
6.2 Choix des outils et approches
6.3 Perspectives de recherche
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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