Le macro zooplancton dans le GOLFE du SAINTLAURENT

LE MACROZOOPLANCTON

Le macro zooplancton regroupe les organismes zooplanctoniques dont la taille est supérieure à 20 mm (Parsons & Takahashi 1973, Sieburth et al. 1978, Lenz 2000). Il est subdivisé en différents groupes d’organismes dont les principaux sont les cnidaires (ex. : hydroméduses, siphonophores, scyphoméduses), les cténophores, les mollusques (ex.: ptéropodes, hétéropodes), les crustacés (ex.: euphausiacés, amphipodes hypéridés, mysidacés, décapodes) et les chaetognathes (Pierrots-Bults 1997). Selon les régions, la dominance de certains de ces groupes a souvent été observée. En effet, les euphausiacés et les amphipodes hypéridés dominent la communauté macrozooplanctonique des mers du Nord (Norvège, Groënland, Islande et la portion Ouest de la mer de Barents) (Hirche et al. 1994, Dalpadado et al. 1998). Les régions arctiques Canadiennes sont, quant à elles, caractérisées par de fortes abondances d’amphipodes hypéridés et de chaetognathes (Longhurst et al. 1984, Sameoto 1984, Hudon et al. 1993). Les euphausiacés et les organismes gélatineux sont également très présents au large de la côte Ouest de la Colombie-Britannique et les euphausiacés semblent être le principal groupe dominant (Fulton & LeBrasseur 1984, Simard & Mackas 1989, Mackas 1992, 1995, Mackas et al. 1997, Mackas 1998).

De nombreux facteurs abiotiques et biotiques ainsi que les processus écologiques font varier la composition spécifique, l’abondance et la distribution des différents groupes macrozooplanctoniques (Angel 1997). Par exemple, Dalpadado et al. (2003) ont montré que les changements de la biomasse zooplanctonique de la mer de Barents étaient liés à la pression de prédation ainsi qu’à des facteurs environnementaux comme l’advection des masses d’eau. Selon Smeide et al. (2003), les masses d’eau déterminent également largement la composition macrozooplanctonique dans la mer de Barents, tout comme les saisons, l’aire géographique (latitude et longitude) et la profondeur. La distribution du macro zooplancton dans les mers nordiques et plus spécifiquement des euphausiacés et des amphipodes, semble également varier en fonction de la distribution des masses d’eau mais aussi en fonction des espèces prédatrices (Dalpadado et al. 1998). Ces dernières apparaissent donc être un facteur déterminant dans la composition spécifique, l’abondance et la distribution des espèces macrozooplanctoniques dans les écosystèmes marins.

LE MACROZOOPLANCTON DANS LE GOLFE DU SAINTLAURENT

Dans l’estuaire maritime et le golfe du Saint-Laurent, le macrozooplancton est très abondant puisqu’il représente environ 10 à 20% de la biomasse totale zooplanctonique observée dans cette région (123 kg km-2 de masse humide selon Harvey et al. (2002». Malgré son abondance, le macrozooplancton du Saint-Laurent a très peu été étudié. Quelques listes taxonomiques rudimentaires sont disponibles (Runge & Simard 1990, de Lafontaine et al. 1989, BruneI et al. 1998) et quelques études ont été faites sur de riches agrégations de krill observées dans la partie nord du GSL (par ex. Berkes 1976, Sameoto 1976, Berkes 1977) et à la tête du chenal Laurentien (par ex. Simard et al. 1986, Simard & Lavoie 1999, Lavoie et al. 2000, Cotté & Simard 2005). Une étude sur la distribution et sur les variations interannuelles de l’abondance des principaux groupes macrozooplanctoniques (amphipodes hypéridés, chaetognathes, mysidacés, cténophores et cnidaires) dans l’estuaire maritime (EM) et le nord-ouest du golfe du Saint-Laurent (NOGSL) a récemment été effectuée par Descroix et al. (2005). Cette étude a montré que le mysidacé Boreomysis arctica représente l’espèce dominante dans chacune des deux régions et que son abondance varie peu entre les saisons et les années. La faible variabilité de cette espèce dans l’EM et le NOGSL, s’expliquerait par le fait qu’elle vit en permanence dans la couche profonde qui représente un environnement stable en terme de schéma de circulation, de température et de salinité (Descroix et al. 2005).

Par contre, si on regarde les autres groupes 4 macrozooplanctoniques, il semble que l’EM et le NOGSL soient caractérisés par deux groupes faunistiques distincts. Deux espèces d’euphausiacés (Meganyctiphanes norvegica et Thysanoessa raschii) semblent caractériser la communauté macrozooplanctonique de l’EM. Leurs abondances dans cette région sont respectivement 6 et 15 fois plus élevées que dans le NOGSL. D’un autre côté, la communauté macrozooplanctonique du NOGSL semble être dominée par les chaetognathes, les amphipodes hypéridés et les siphonophores. Ces groupes apparaissent deux fois plus abondants dans le NOGSL que dans l’EM. De telles variations inter-régionales semblent être liées aux différents schémas de circulation et aux différents réseaux trophiques trouvés dans les deux régions. La circulation estuarienne et l’arrivée tardive de la floraison phytoplanctonique printanière de l’EM favoriseraient l’accumulation d’espèces herbivores ou omnivores comme les euphausiacés alors que la circulation de la gyre d’Anticosti et la forte floraison phytoplanctonique observée au début du printemps permettant l’apparition de gros copépodes caractérisant le NOGSL, favoriseraient l’accumulation des espèces carnivores comme les chaetognathes, les amphipodes hypéridés et les siphonophores (Descroix 2004).

De plus, d’importantes variations interannuelles de l’abondance des espèces macrozooplanctoniques, excepté pour les mysidacés, ont été observées entre 1998 et 2001 dans l’EM et le NOGSL. Dans le NOGSL, les espèces arctiques comme Thysanoessa raschii, Themisto libellula et Aglantha digitale, l’espèce boréo-arctique Themisto abyssorum et l’espèce Sagitta elegans ont été plus abondantes en 1998 qu’en 2000 et 2001. Par contre dans l’EM, elles semblent avoir été moins abondantes en 1998 qu’en 2000 et 2001 (Descroix et al. 2005). Cette variabilité semble coïncider avec la variabilité interannuelle des paramètres physiques, particulièrement des propriétés thermiques de la couche intermédiaire d’ eau froide, surtout dans le NOGSL (Descroix 2004). Descroix et al. (2005) ont suggéré que l’augmentation de l’ advection d’ organismes macrozooplanctoniques dans l’EM, pourrait être liée aux fortes entrées d’eau froide, provenant du courant du Labrador via le détroit de Belle Isle dans le golfe du Saint-Laurent.

Invasion de l’amphipode hypéridé Themisto lihellula dans le golfe du Saint-Laurent Depuis le début des années 1990, la composition spécifique du macrozooplancton dans l’EM et le NOGSL a subi d’importantes modifications. L’apparition dans le golfe du Saint-Laurent (GSL) de l’amphipode hypéridé d’origine arctique Themisto libellula fait partie de celles-ci (Harvey et al. 2005). En effet, une recherche bibliographique remontant au début des années 1900 ainsi que l’analyse d’échantillons de zooplancton récoltés pendant les années 1980 dans différentes régions du GSL et dans l’EM, ont conduit à la conclusion que T libellula était absent des eaux du système marin du Saint-Laurent avant les années 1990 (M. Harvey, données non publiées), excepté pour un certain nombre de juvéniles qui a été occasionnellement observé dans la partie nord-est du GSL, près du détroit de Belle Isle (Bousfield 1951 , Huntsman et al. 1954, Hoffer 1971). Cette conclusion appuie l’ observation faite par Bousfield (1951) selon laquelle le détroit de Belle-Isle représente la limite la plus au sud de la distribution de T libellula le long de la côte est du Canada. À l’ opposé, les différentes missions océanographiques effectuées annuellement par l’Institut Maurice-Lamontagne (Pêches et Océans Canada) ont montré que T libellula est devenu un résident à temps plein et très abondant dans le SMSL depuis le début des années 1990 avec une abondance moyenne annuelle variant entre 0,17 et 16 ind. m -2 entre 1994 et 2005 (Harvey et al. 2005). De plus, ces études ont montré que T libellula habite en permanence dans la couche intermédiaire d’ eau froide (CIF) où les eaux ont une température inférieure à 3°C (M. Harvey, données non publiées).

Cette expansion géographique de T libellula dans le SMSL pendant les années 1990 coïncide avec l’observation faite par Drinkwater et Gilbert (2004) selon laquelle, en moyenne, la température au coeur de la CIF dans les années 1990 était la plus froide des cinq dernières décennies. De plus, depuis 1996, les variations interannuelles de l’abondance moyenne de T libellula observées dans le SMSL sont positivement corrélées avec le volume d’eau froide provenant du plateau du Labrador et entrant dans le GSL à travers le détroit de Belle-Isle pendant l’hiver (Starr et al. 2002, Harvey et al. 2004). Ces deux observations renforcent l’hypothèse selon laquelle T libel/ula a été introduit dans le GSL par le détroit de Belle Isle pendant l ‘hiver et que sa survie a été facilitée par le fait que les années 1990 ont connu la CIF la plus froide des cinq dernières décennies. Un autre facteur pourrait avoir contribué à l’expansion géographique de cette espèce dans le SMSL. L’espèce T libellula était apparemment plus abondante sur le plateau du Labrador durant les années 1990 que durant les années 1980. En effet, une récente étude comparant les contenus stomacaux de l’omble chevalier du plateau du Labrador sur une période de 18 ans, de 1982 à 1999, montre que T libel/ula était quatre fois plus abondant pendant les années 1990 que pendant les années 1980 (Dempson et al. 2002, J. B. Dempson, Pêches et Océans Canada, St. John’s, Terre-Neuve, comm. personnelle).

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Table des matières

LISTE DES FIGURES
LISTE DES T ABLEAUX
LISTE DES ABREVIATIONS
1. INTRODUCTION GENERALE
1.1. LE MACROZOOPLANCTON
1.2. LE MACROZOOPLANCTON DANS LE GOLFE DU SAINT-LAURENT
a) Généralités
b) Invasion de l’amphipode hypéridé Themisto libellula dans le golfe du Saint- Laurent
1.3. LE TROPHODYNAMISME
1.4. OBJECTIFS DE L’ÉTUDE
2. FEEDING ECOLO GY AND PREDATION IMPACT OF THE INVASIVE SPECIES
THEMISTO LIBELLULA (AMPHIPODA, HVPERIIDEA) IN THE ST. LAWRENCE
MARINE SYSTEM, CANADA
ABSTRACT
INTRODUCTION
MATERIELS AND METHODS
Field sampling
Stomach content analysis
Data analysis
RESULTS
Size distribution ofThemisto libellula
Spatial f eeding pattern
Diel feeding pattern
Stomach content analysis
Daily ingestion rate
Predation impact
DISCUSSION
Population structure
Feeding ecology
Daily ration
Predation impact
3. CONCLUSION GENERALE
4. RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPlIIQUES