RÉSULTATS CONCERNANT LES VERTÈBRES

La morue du nord du golfe du Saint-Laurent

Dans le golfe du Saint-Laurent, il existe deux unités de stocks. Une population est localisée dans le sud du golfe (unité 4T4Vn (novembre-avril)). La deuxième occupe la région nord (unité 3Pn, 4RS). Ces deux populations sont séparées par le chenal Laurentien. La morue du nord du golfe du Saint-Laurent a connu le même effondrement que les autres stocks de l’Atlantique canadien, puisque la biomasse génitrice est passée de 378 000 t en 1983 à 44 000 t au début de 2007. On observe également une contraction de la distribution géographique puisque la morue se concentre actuellement essentiellement le long de la côte ouest de Terre- Neuve et elle est devenue rare dans les secteurs nord et ouest de l’île d’Anticosti. Ces problèmes liés à l’effondrement des stocks démontrent la nécessité de déterminer la structure précise du stock des morues du nord du golfe afin de protéger sa diversité génétique et de favoriser la conservation des différentes zones de nurserys. Durant l’hiver, les morues du stock du nord du golfe se rassemblent au niveau du sudouest de Terre-Neuve (3Pn, 3Ps). Au début du printemps, les morues migrent vers le nord du golfe du Saint-Laurent, migration attribuée à la présence d’eaux plus chaudes et de nourriture abondante (Templeman, 1979).

La période de fraie a lieu en avril et mai, au début de la migration estivale. En été, les individus se retrouvent près des côtes à de faibles profondeurs (0-50m). Les individus se dispersent alors dans différentes aires entre la côte ouest de Terre-Neuve et la Moyenne et Basse Côte-Nord du Québec, ce qui implique l’existence de différents patrons migratoires. À l’automne, une migration de retour ramène les individus vers le sud-ouest de Terre-Neuve, possiblement pour éviter la formation de la glace dans le golfe (Templeman, 1979, Fréchet, 1990). La structure de la population du stock de morues du nord du golfe du Saint Laurent n’est pas encore bien définie. Plusieurs travaux, fondés sur des marquages, suggèrent la présence de sous-populations (Minet 1976; Templeman 1979; Gascon et al. , 1990; Yvel in et al. , 2005), présentant un comportement de homing en été et en hiver (Minet, 1976; Templeman, 1979; Gascon et al. , 1997). Yvel in et al. (2005) en suggèrent au moins quatre: ouest Terre-Neuve, nord-ouest Terre-Neuve, Basse Côte-Nord du Québec, et région d’Anticosti. Cette dernière composante pourrait avoir disparu depuis les années 1980. Templeman (1979) et Yvel in et al. (2005) signalent aussi que certains individus en 3Pn n’effectueraient aucune migration. Les individus de ce stock peuvent aussi se mélanger avec les unités voisines, 3K au nord dans le détroit de Belle-île et 3Ps au sud de Terre-neuve (Gascon et al., 1990). Les données de marquages s’avèrent toutefois insuffisantes pour affirmer que les différences observées dans les parcours migratoires correspondent effectivement à des souspopulations. Des analyses supplémentaires sont nécessaires pour déterminer la présence de souspopulations.

Composition chimique des structures calcifiées

Des travaux ont cherché a déterminer la structure des stocks de morue à l’aide de la structure génétique (par ex., Ruzzante et al., 1999; Bentzen et al. , 1996), mais d’autres techniques sont aUSSI mIses en avant pour déterminer la présence de sous-populations. Des études ont démontré la possibilité que l’analyse quantitative des éléments traces retrouvés dans les structures calcifiées des poissons (otolithes, écailles et vertèbres) pouvait fournir des informations sur la structure même des populations et sur leurs migrations (Fisheries Agency of Japan, 1967). Les structures calcifiées des téléostéens sont composées d’une matrice en carbonate de calcium ou carbonate de phosphate, dans lesquels est incorporé un grand nombre d’éléments chimiques tout au long de la vie du poisson (Carlstrom, 1963; Degens et al. , 1969). Les éléments traces conservés dans les structures calcifiées présentent un potentiel important pour la discrimination des stocks (Gillanders, 2001). Cette approche centrée sur les pièces calcifiées se fonde sur l ‘hypothèse que la composition chimique de ces structures reflète les caractéristiques physico-chimiques de l’ environnement au sem duquel les individus ont évolué (Campana, 1999). Ceci a comme conséquence que la composition chimique des écailles, otolithes et vertèbres reflète la composition de l’eau dans lequel le poisson a résidé (Bagenal et al. , 1973 ; Moreau et Barbeau, 1979; Lapi et Mulligan, 1981 ; Belanger et al. , 1987). L’application principale ayant guidé la plupart des développements de la microchimie des structures calcifiées concerne la discrimination des stocks. La structure calcifiée de prédilection pour déterminer la composition chimique et déterminer les populations est l’otolithe, mais les écailles et les vertèbres incorporent aussi des éléments traces dans leur matrice et pourraient être utilisées.

Dans les années 1970, un grand nombre de techniques sont mises en oeuvre pour procéder à la détermination de l’ identité de stock et à la discrimination des sous-populations (Calaprice, 1971, 1975; Bagenal et al., 1973). Plusieurs études ont confirmé l’intérêt de l’emploi de la chimie des otolithes avec l’utilisation d’une variété de techniques comme la spectrométrie d’absorption atomique (AAS) (Gauldie et Nathan, 1977; Gauldie et al., 1980), la spectrométrie d’émission atomique à plasma inductif (lCP-AES) (Brazner et al. , 2004), l’analyse par activation neutronique (Papadopoulou et al., 1978, 1980), la spectrométrie de masse à plasma inductif (ICPMS) (Brazner et al. , 2004; Méthot et al., 2005), la microscopie à rayon X (PIXE : Proton Induce Xray Emission) (Calaprice, 1985; Gauldie et al., 1986) et la microscope électronique à balayage (SEM) utilisant un système Wavelength-dispersive (WD) (Radtke, 1987; Kalish, 1989) ou Energy-dispersive (ED) (Lapi et Mulligan, 1981; Mulligan et al. , 1987). À l’aide de la chimie des otolithes, Campana et al. (1994a) ont réussi à discriminer la présence de sous-populations de morues sur cinq frayères de l’Atlantique Nord-Ouest. Avec la même approche, Méthot et al. (2005) ont déterminé que 50 % des femelles du banc de Burgeo (région 3Ps) étaient originaires du nord du golfe du Saint-Laurent. Toutefois, Campana (1999) met en évidence la présence de faibles concentrations des éléments détectables dans les otolithes ce qui peut limiter une différenciation convenable entre individus et donc expliquer la nécessité d’analyser en parallèle la composition chimique d’autres pièces calcifiées des poissons comme les vertèbres et les écailles (S. Campana, Bedford Institute of Oceanography, comm. pers.).

Les écailles ont été initialement utilisées dans la détermination de l’âge de nombreuses espèces aquatiques (Carlander, 1987), puisqu’il y a une persistance de structures identifiables au cours du temps. Par la suite, des études se sont intéressées à la composition chimique des écailles, car lors de la croissance du poisson, les écailles comme les otolithes, incorporent à leur matrice calcaire différentes concentrations d’éléments traces présents dans l’eau ambiante (Wells et al., 2000a, Perga et Gerdeaux, 2003). Lapi et Mulligan (1981) indiquent que les écailles sont métaboliquement inertes durant la majorité de la vie du poisson, par conséquent, leur composition élémentaire varie relativement peu durant la vie des individus. L’utilisation des écailles présente de nombreux avantages: elles constituent un matériel relativement facile à obtenir, à entreposer et, contrairement aux otolithes, la méthode de préparation est moins complexe (Coutant et Chen 1993). Leur prélèvement ne nécessite pas le sacrifice de l’organisme et donc ces échantillons peuvent provenir de populations menacées d’extinction. La concentration de la majorité des éléments dans les écailles est corrélée avec la chimie de l’ environnement (Wells et al. , 2000b). Belanger et al. (1987) ont employé l’analyse élémentaire des écailles du bar rayé (Morone saxatilis) pour différencier les habitats de cette espèce.

La présence de l’élément strontium (Sr) dans les écailles a été utilisée pour identifier les mouvements des poissons diadromes (Bagenal et al., 1973; Moreau et Barbeau 1979; Halden et al. , 1995). En effet, la concentration élevée de Sr dans les écailles est traitée comme un indicateur de période de vie passée en mer (Radtke et al. , 1990; Secor 1992; Secor et al. , 1995, Campana et al. , 1997).). L’analyse des éléments traces dans les écailles a été utilisée pour comprendre la structure de stocks (Pender et Griffin 1996), déterminer les habitats (Bagenal et al., 1973) et identifier les zones de nurseries (Coutant et Chen 1993). Pender et Griffin (1996) ont déterminé la composition élémentaire des écailles pour le poisson barramundi (Lates calcarifer). Les éléments retrouvés dans ces écailles sont: Al, Ba, Ca, Mg, Na, Sr, Fe, Mn, Zn, La et Ce. Lapi et Mulligan (1981) ont réussi à assigner 63% de saumons nerka (Oncorhynchus nerka) de la région de l’île de Vancouver à leur lac d’origine en se servant de la chimie des écailles à l’aide de la microscopie électronique à balayage couplée à une analyse par rayons X à énergie dispersive. Muhlfeld et al. (2005) ont analysé les empreintes chimiques des écailles de truites fardées indigènes (Oncorhynchus clarki lewisi) échantillonnées dans treize golfes du système de drainage du Montana et obtiennent des taux corrects de classification dans les zones de nurseries 2:78% et atteignant 100%. Wells et al. (2000b) démontrent que la signature des écailles de juvéniles d’ acoupa royal (Cynoscion regalis) sont similaires aux résultats obtenus sur les otolithes des mêmes poissons. Par ailleurs, Gillanders (2001) démontre la présence d’une corrélation significative entre les concentrations d’éléments retrouvés dans les écailles et les otolithes.

Le rapport de stage ou le pfe est un document d’analyse, de synthèse et d’évaluation de votre apprentissage, c’est pour cela chatpfe.com propose le téléchargement des modèles complet de projet de fin d’étude, rapport de stage, mémoire, pfe, thèse, pour connaître la méthodologie à avoir et savoir comment construire les parties d’un projet de fin d’étude.

Table des matières

REMERCIEMENTS
RÉSUMÉ
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES FIGURES
INTRODUCTION
1. Contexte général
2. Morue de l’Atlantique Nord
3. La morue du nord du golfe du Saint-Laurent
4. Composition chimique des structures calcifiées
4.1. Les écailles
4.2. Les vertèbres
5. Obj ectifs de l’étude
CHAPITRE 1 – MATÉRIEL ET MÉTHODES
1. Échantillonnage
2. Préparation des échantillons
3. Analyse des éléments chimiques
4. Analyses statistiques
CHAPITRE 2 – RÉSULTATS CONCERNANT LES ÉCAILLES
1.Discrimination des composantes du stock de morue du nord du golfe du Saint-Laurent
1.1. Empreinte chimique des écailles
1.2. Analyse des zones du nord du golfe du Saint-Laurent (échantillonnage d’été, régions A, B et C
1.3. Analyse des individus du nord du golfe du Saint-Laurent et du sud de Terre-Neuve
(échantillonnages d’été et d’automne)
lA. Analyse de la composante A (Anticosti) avec le sud-ouest de Terre-Neuve
(échantillonnages d’ été et d’automne)
1.5. Discrimination entre les zones du nord et du sud du golfe du Saint-Laurent
(échantillonnage d’été, régions A, B, C et 4T)
1.6. Analyse des individus du nord et du sud du golfe du Saint-Laurent et les individus du sud
de Terre-Neuve (échantillonnages d’été et d’ automne)
CHAPITRE 3 – RÉSULTATS CONCERNANT LES VERTÈBRES
1. Discrimination des composantes du stock de morue du nord du golfe du Saint-Laurent à
l’ aide de la chimie des vertèbres
1.1. Empreinte chimique des vertèbres
1.2. Discrimination des zones du nord du golfe du Saint-Laurent (échantillonnage d’été, régions A, B et C)
1.3. Analyse des individus du golfe du Saint-Laurent et du sud de Terre-Neuve
(échantillonnages d’ été et d’automne)
lA. Analyse de la particularité de la composante A (Anticosti)
2. Corrélation entre la chimie des écailles et des vertèbres
DISCUSSION
CONCLUSION
RÉFÉRENCES