Origine Des Saumons (Salmo Salar) Pêchés Au Groenland Et Influence Sur La Mortalité En Mer
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MARIKA GAUTHIER-OUELLET ORIGINE DES SAUMONS (SALMO SALAR) PÊCHÉS AU GROENLAND ET INFLUENCE SUR LA MORTALITÉ EN MER Mémoire présenté à la Faculté des études supérieures de l'Université Laval dans le cadre du programme de maîtrise en biologie pour l’obtention du grade de Maître ès sciences (M.Sc.) DÉPARTEMENT DE BIOLOGIE FACULTÉ DES SCIENCES ET DE GÉNIE UNIVERSITE LAVAL QUEBEC 2008 © Marika Gauthier-Ouellet, 2008 Résumé L’identification de l’origine des captures dans une pêcherie mixte, de façon à prendre en considération le statut démographique des populations exploitées dans les mesures de gestion, est un défi majeur. L’objectif du projet était d’identifier l’origine de 2835 saumons pêchés au Groenland sur une période de 11 ans (1995-2006) et à trois localités le long de la côte ouest, à l’aide de 13 microsatellites. L’étude incluait 52 populations de référence, regroupées en neuf régions génétiquement distinctes. Notre habileté à identifier la rivière d’origine des saumons a aussi été testée à l’intérieur de deux régions. Les contributions régionales moyennes ont varié de moins de 1% à près de 40%. Des variations temporelles dans les contributions régionales ont aussi été observées, notamment une diminution de contribution pour les régions du sud du Québec (-22.0% de 2002 à 2005) et du Nouveau- Brunswick (-17.4% de 1995 à 2006) et une augmentation pour la région du Labrador (+14.9% de 2002 à 2006). Les fortes corrélations entre le nombre de rédibermarins produits régionalement et les niveaux de capture obtenues pour 2002 (r = 0.79) et 2004 (r =0.92) pourraient expliquer ces variations temporelles. Au niveau spatial, aucune différence de contribution entre les régions n’a été observée, suggérant que les différentes populations se distribuent de façon homogène le long de la côte. Finalement, les taux de mortalité étaient grandement variables entre les régions d’Amérique du Nord, avec l’Ungava et le sud du Québec montrant des taux de mortalité plus élevés, variant de 12,10 à 18,08%, pour les deux années testées. Toutefois, de façon générale, aucun groupement régional n’était clairement surreprésenté par rapport à sa productivité. Malgré cela, le principe de précaution devrait être appliqué concernant les décisions de gestion qui seront prises pour la pêche au Groenland. Cette pêcherie sélectionne fortement des femelles rédibermarins, ce qui peut engendrer des impacts évolutifs importants à long terme sur les populations exploitées, comme une diminution de la proportion des saumons rédibermarins par rapport aux madeleinaux, par exemple. Abstract Identifying the origin of catches in a mixed-stock fishery, to consider the demographic status of distinct populations, is a major challenge. Here, we identified the North American origin of 2835 salmon collected at the Greenland fishery for seven years spanning an eleven-year period (1995-2006) at three localities using 13 microsatellites. The study included 52 baseline populations representing nine genetically distinct regional groups. Our ability to identify the origin of salmon at the river level was also tested in two regions. The average level of contribution associated with each genetic region ranged from less than 1% for Maine to nearly 40% for Southern Québec. Temporal variation in regional contributions was observed, indicating a decreasing contribution of Southern Québec (-22.0% from 2002 to 2005) and New-Brunswick (-17.4% from 1995 to 2006) and an increasing contribution of Labrador salmon (+14.9% from 2002 to 2006). There was a strong association between the number of multi-sea-winter salmon regionally produced and the estimated regional contribution to Greenland fishery for 2002 (r = 0.79) and 2004 (r =0.92), which could explain these temporal trends. No difference was found between the three Greenland sampling localities, suggesting a random distribution of the different salmon groups along the coast. Multi-sea-winter mortality rate due to Greenland fishery was highly variable among groups, with Ungava and Southern Québec showing the highest values, ranging from 12.10 to 18.08%, for both years tested. Overall, no regional group was clearly overrepresented in landings compared to their respective productivity. Yet, management precautions should still be taken as the fishery strongly selects large females, which could have evolutionary impacts on populations over the long term, such as a decrease in the proportion of multi-sea-winter salmon compared to grilse. Avant-Propos Voilà maintenant deux ans et demi que j’ai commencé ma maîtrise. Encore il y a peu de temps, je n’imaginais pas le moment où j’écrirais ces quelques lignes. Ces deux années et demie ont été remplies de défis, que j’ai su, non sans difficultés, relever. Je peux certainement affirmer que ma maîtrise m’a donnée confiance en mes capacités. Par contre, malgré toute ma volonté, je n’en serais pas rendue là sans l’aide précieuse de tous les gens passionnés et passionnants qui m’ont entourée. En tête de liste de ces personnes, mon directeur Louis Bernatchez, qui a fait preuve d’une énorme confiance en me suggérant un projet de cette ampleur, qui m’a encouragée dans mes projets connexes et qui m’a donnée l’occasion de rencontrer des scientifiques de haut niveau. Je lui en suis grandement reconnaissante. Ensuite, mon co-directeur Tim King, qui m’a accueillie sans réserve dans en Virginie Occidentale, où j’ai réalisé toutes mes analyses de laboratoire. J’ai eu l’occasion d’y rencontrer des gens merveilleux, avec qui j’ai eu beaucoup de plaisir. François Caron a été un collaborateur hors pair. Il a toujours été présent pour répondre à mes nombreuses interrogations et c’est en grande partie grâce à lui que j’ai pu découvrir en chair et en os cet endroit merveilleux qu’est le Groenland. Cela m’a donné l’opportunité de découvrir le lieu de l’étude, mais aussi de prendre conscience des aspects sociaux et économiques reliés à la pêche. Je dois aussi souligner l’implication spéciale de Mélanie Dionne, alias Dupont, qui m’a permis d’utiliser une partie des données récoltées dans le cadre de son projet de doctorat. J’ai eu un immense plaisir à connaître et à travailler avec cette personne toujours aussi enthousiaste. Un merci des plus sincères à vous deux, pour toute l’aide que vous m’avez apportée et les discussions, sérieuses ou non, qu’on a pu avoir. Merci aussi à tous les membres du laboratoire Bernatchez, et plus spécifiquement à Vincent, à Guillaume, à Vicky, à Lucie, à Arne, à Scott, à Nathalie, à Emmanuel et à Bérénice, pour leurs conseils, leur expertise, leur relecture et leur présence à un moment donné de ma maîtrise. Un merci spécial à Guillaume, qui m’a supportée jusqu’à la fin et qui m’a toujours encouragée. Finalement, merci à ma famille et à mes amis, qui m’ont apporté leur aide et leur soutien et qui ont toujours été là dans les moments faciles ou difficiles de ma maîtrise. iv Au moment du dépôt final, le chapitre 1 était soumis à la revue Molecular Ecology sous la référence : Gauthier-Ouellet M., Dionne M., Caron F., King T., Bernatchez, L. Spatio- temporal dynamics of the Atlantic salmon Greenland fishery inferred from mixed-stock analysis. L’échantillonnage et l’analyse des saumons en rivière ont été effectués par M. Dionne dans le cadre de son projet de doctorat. Au Groenland, l’échantillonnage a été fait par une équipe de chercheurs internationale, avec laquelle j’ai eu l’occasion de collaborer. L’analyse des échantillons de saumons, de même que la rédaction, ont été réalisées par M. Gauthier-Ouellet, sous la supervision de L. Bernatchez et la co-supervision de T. King. Enfin, ce travail n’aurait pas vu le jour sans la participation financière du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie du Canada (CRSNG), d’Alcan (maintenant Rio Tinto Alcan), du U.S. Department of Commerce - NOAA Fisheries, du U.S. Department of the Interior – U.S. Geological Survey, du Centre Interuniversitaire de Recherche sur le Saumon Atlantique (CIRSA) et du groupe interinstitutionnel de recherche océanographique du Québec (Québec-Océan). Table des matières Résumé ........................................................................................................................ i Abstract...................................................................................................................... ii Avant-Propos............................................................................................................iii Table des matières..................................................................................................... v Liste des tableaux .................................................................................................... vii Liste des figures......................................................................................................viii Introduction............................................................................................................... 1 Pêche – Impacts sur les populations exploitées..................................................................1 Populations et stocks...........................................................................................................1 Distribution spatiale et temporelle des populations de poissons ........................................2 Méthodes d’identification des populations de poissons .....................................................3 Identification génétique des stocks .....................................................................................4 Saumon atlantique...............................................................................................................8