Habitat hivernal

Normand Bergeron
(INRS-ETE)


Durant la période hivernale, le refroidissement de la température, la diminution du débit et la formation du couvert de glace influencent le comportement des saumons juvéniles et ont un impact sur leur survie. Ce projet étudie différents aspects de la vie hivernale des saumons en eau douce en relation avec les modifications de leur l’habitat.

Trois volets du projet sont maintenant terminés : (1) Influence de la proximité spatiale des habitats jour/nuit et de la température de l’eau sur les déplacements journaliers du saumon atlantique juvénile en période hivernale; (2) Effet des conditions hivernales sur la survie inter-stade du saumon atlantique en rivière; (3) Élaboration d’un modèle statistique de prédiction de la formation de la glace de fond sur des rivières à lit graveleux à partir de données de terrain.

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(1) Influence de la proximité spatiale des habitats jour/nuit et de la température de l’eau sur les déplacements journaliers du saumon atlantique juvénile en période hivernale (Rivière Sainte-Marguerite)

À l’approche de l’hiver, le saumon atlantique juvénile s’enfouit à l’intérieur des interstices du substrat durant le jour pour n’en ressortir qu’à la tombée de la nuit, sélectionnant alors les zones où les vitesses de courant sont faibles. Ces préférences d’habitats suggèrent que le saumon juvénile effectue des déplacements journaliers. Ces derniers peuvent jouer un rôle important sur la survie hivernale des juvéniles en raison des dépenses énergétiques élevées liées au mouvement des poissons en eau froide.

Des travaux ont été effectués à l’automne 2003 sur trois sites de la rivière Sainte-Marguerite morphologiquement différents par leur taille et leur complexité (ruisseaux Xavier et Allaire, branche Principale). Des tacons de > 85 mm marqués avec des transpondeurs passifs ((PIT-tag 23 mm) ont été suivis au moyen d’une antenne portable


Marquage des juvéniles avec un PIT-tag
photo© Patricia Johnston
Ce projet a montré que plus le site est large et homogène, plus les tacons doivent se déplacer sur de longues distances entre leur habitat de jour et de nuit. La longueur des déplacements jour/nuit diminue lorsque la température est plus froide, supportant l’hypothèse du rôle de la température dans les comportements jour/nuit. De plus, les tacons sont davantage fidèles à leur habitat de jour qu’à leur habitat de nuit. En effet, environ 80 % du temps, les tacons retournent exactement au même endroit de jour en jour.

Suivi, avec une antenne portable, des déplacement journaliers
des tacons marqués avec des PIT-tag en période hivernale
Photo© Annie Ménard

(2) Effet des conditions hivernales sur la survie inter-stade du saumon atlantique en rivière

Photo© Patricia Johnston
L’hiver est une période critique dans la production du saumon atlantique juvénile puisque les œufs et les juvéniles doivent s’adapter à des changements importants de la température de l’air et de l’eau, à des variations du débit et à l’évolution de la glace de rivière.

Les données de pêche électrique récoltées par la FAPAQ entre 1983 et 1992 sur 83 sites de la rivière de la Trinité, afin de déterminer l’effet des conditions hivernales sur la mortalité entre les stades de l’œuf à l’alevin et entre ceux de l’alevin au tacon (1+).

L’analyse des taux de mortalité inter-annuelle du saumon atlantique juvénile sur la rivière Trinité entre 1983 et 1992 a permis de constater que:
(1) la mortalité de l’œuf à l’alevin augmente lors d’hivers doux et lorsque le débit est faible. Les œufs pourraient donc bénéficier de la protection qu’offre l’établissement d’un couvert de glace stable et continu lors d’hivers froids. Toutefois, les œufs semblent fragiles aux débits hivernaux faibles qui peuvent causer leur gel dans le substrat;
(2) la mortalité de l’alevin au tacon (1+), sur la rivière Trinité, augmente aussi lors d’hivers doux mais également lorsque les conditions météorologiques propices à la formation de frasil et de glace de fond sont plus fréquentes. Tout comme les œufs, les alevins semblent bénéficier de la formation d’un couvert de glace mais demeurent sensibles à des formes de glace comme le frasil et la glace de fond qui dégradent leur habitat et force leurs déplacements.



Observation sous-glace
Photo©équipe Normand Bergeron

La comparaison de nos résultats avec ceux publiés antérieurement pour d’autres rivières, suggère que l’effet de la glace de rivière pourrait être différent selon la localisation géographique de la rivière et le régime climatique présent sur celle-ci.
Un climat froid favorise l’établissement d’un couvert de glace permettant la stabilisation des conditions physiques de la rivière et diminuant la mortalité juvénile.
À l’inverse, sur les rivières présentant un climat plus doux, le couvert de glace est moins stable et discontinue ce qui permet la production de frasil et de glace de fond. Ces types de glace semblent néfastes pour les juvéniles et sont fréquemment évoqués comme cause
  de l’augmentation de la mortalité hivernale des salmonidés.

(3) Élaboration d’un modèle statistique de prédiction de la formation de la glace de fond sur des rivières à lit graveleux à partir de données de terrain

La production de frasil et de glace de fond est fréquemment évoquée comme cause de l’augmentation de la mortalité hivernale des juvéniles de salmonidés. Nous avons élaboré un modèle de prédiction de la formation de la glace de fond à partir des caractéristiques physiques et climatiques observées sur des cours d’eau à lit graveleux.

Le modèle élaboré permet de prédire plus de 80% des évènements de formation de glace de fond à l’aide d’un indice qui cumule les degrés-heure de gel sur une période de 12 heures durant la nuit. Au cours de notre étude, une température moyenne de l’air inférieure à -9,3°C durant la nuit entraînait la formation de glace de fond. De plus, le modèle élaboré permet de prédire près de 70% de la distribution spatiale de la glace de fond à l’aide du nombre de Froude (indicateur de la turbulence, soit le rapport : vitesse du courant / profondeur de l’eau). Ce résultat suggère que la prédiction de la distribution spatiale de la glace de fond est possible à partir des conditions hydrauliques uniquement.

Mesure du couvert de glace
Photo© Jean-François Bisaillon

Plongée hivernale sur la rivière York
Photo© Jean-François Bisaillon

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