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Effets de la prédation sur l'écologie des oiseaux de rivage nichant dans l'Arctique canadien

McKinnon, Laura (2011). Effets de la prédation sur l'écologie des oiseaux de rivage nichant dans l'Arctique canadien. Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 132 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: L'hypothèse des proies alternatives suggère que la réponse fonctionnelle et numérique des prédateurs à la fluctuation des populations de proies influence le risque de prédation annuel sur d'autres proies comme les oeufs d'oiseaux. Dans certains systèmes du Haut-Arctique caractérisés par des populations cycliques de lemmings, le comportement de changement de préférence des prédateurs a été mis en lien avec les fluctuations observées chez des populations d'oiseaux co-existantes. Le but général de cette thèse était d'étudier les effets en cascade des interactions prédateur-proie sur une proie alternative, les oeufs d'oiseaux de rivage. Les deux principaux objectifs étaient 1) d'étudier les effets de l'abondance de proies préférées (lemmings) et de proies alternatives (oies), sur les tendances temporelles et spatiales du risque de prédation et de la survie des nids d'oiseaux de rivage, et 2) d'investiguer les tendances spatiales du risque de prédation à grande échelle dans l'Arctique canadien. Pour atteindre ces objectifs, des données sur le risque de prédation (mesuré à l'aide de nids artificiels) et sur la survie des nids d'oiseaux de rivage (mesurée avec les nids naturels) ont été recueillies sur une période de 5 ans à l'île Bylot (Nunavut). Des données sur l'identité et l'activité des prédateurs (par caméra) ainsi que l'abondance des prédateurs (renard arctique) et l'abondance des proies alternatives (lemmings et oies) ont également été recueillies. Pour caractériser les tendances à grande échelle spatiale, le risque de prédation sur des nids artificiels a été mesuré à 7 sites le long d'un gradient latitudinal de 3350 km dans l'Arctique canadien. À l'île Bylot, les caméras de surveillance ont révélé que le renard arctique est le principal prédateur des oeufs dans les nids artificiels de même que dans les véritables nids d'oiseaux de rivage. Les données récoltées sur une période de 5 ans ont démontré un effet négatif significatif de l'abondance de lemmings sur le risque de prédation. Les probabilités de survie des nids artificiels étaient quant à elles reliées négative ment à l'abondance de renards mais, positivement à l'abondance d'oiseaux prédateurs. De même, le meilleur facteur expliquant les variations interannuelles de la survie journalière des nids d'oiseaux de rivage était l'abondance de lemmings. En effet, la survie des nids fut plus basse dans les années de faible abondance de lemmings. Les risques de prédation des nids d'oiseaux de rivage dans une colonie d'oies étaient positivement reliés à la densité de nids d'oies . Toutefois cette relation était forte et significative seulement l'année de faible abondance de lemmings, soit une augmentation de près de 600% quand la densité de nids d'oies est passée de 0 à 24 nids par hectare. Puisque nous avons confirmé que le renard arctique est un prédateur commun des lemmings, des oeufs d'oies et des oeufs d'oiseaux de rivage, ces données supportent l'hypothèse d'effets en cascade de l'abondance des proies préférées et alternatives sur le risque de prédation de proies accidentelles comme les oiseaux de rivage. En ce qui a trait au risque de prédation à plus grande échelle spatiale, nous avons observé une diminution significative du risque de prédation avec la latitude, ce qui indique que les oiseaux qui migrent plus vers le nord peuvent bénéficier d'avantages en termes de reproduction sous la forme d'une diminution du risque de prédation des nids. Sur la base de ces résultats, le risque de prédation semble jouer, à plusieurs échelles spatiales, un rôle central dans l'écologie de la reproduction des oiseaux de rivage nichant dans l'Arctique. Les recherches futures devraient étudier les mécanismes qui relient les interactions trophiques des proies préférées, alternatives et accidentelles à l'échelle locale avec les tendances à grande échelle spatiale du risque de prédation sur les oiseaux nichant dans l'Arctique. -- ABSTRACT: The Alternative Prey Hypothesis suggests that the functional and numerical response of predators to f1uctuating prey populations results in variation in annual predation pressure on alternative prey such as bird eggs. In some high-arctic systems, characterized by cyclic micro-rodent populations, predator switching behaviour has been implicated in driving fluctuations in co-existing bird populations. On Bylot Is land, Nunavut, a numerical and functional response of arctic fox to their preferred lemming prey affects the breeding output of alternative prey (goose eggs) and an aggregative numerical response of predators has been documented in areas of high goose nesting density. The purpose of this thesis was to investigate the cascading effects of these predator-prey interactions on a third incidental prey species, shore bird eggs. The two main objectives were 1) to investigate the effects of prefered (lemming) and alternative prey (geese) abundance on temporal and spatial patterns in predation risk and nest survival of shorebirds on Bylot Island , and 2) to investigate large scale spatial trends in predation risk across the Arctic. To meet these objectives, data on predation risk (measured via artificial nests) and nest survival of shorebirds (measured via real nests) were collected over a period of 5 years on Bylot Island. Data on predator identification and activity (via camera) along with predator (arctic fox) and alternative prey (lemmings and geese) abundance were also collected. To investigate large scale patterns in predation ri k, artificial nests were monitored at 7 sites along a 33S0km latitudinal gradient in the eastern Canadian Arctic. On Bylot Island , camera monitoring revealed the arctic fox as the primary predator of both realand artificial shore bird eggs. Over a period of 5 years, lemming abundance had a significant negative effect on predation risk. Survival probabilities of artificial nests were also negatively related to fox abundance but positively associated with the abundance of breeding avian predators, likely due to predator exclusion by avian predators. Models of daily nest survival for real nests also indicated that inter-annual variation in nest survival was best explained by lemming abundance, not by predator abundance. Spatial variation in predation risk on shorebirds within vicinity of a large goose colony varied with goose nest density, with predation risk increasing by over 600 % when goose nest density increased from 0 to 24 nests per hectare, but only in years of low lemming abundance. Having confirmed the arctic fox as a shared predator of lemmings, goose eggs and shore bird eggs, these data provide evidence of cascading effects of preferred and alternative prey abundance on predation risk for incidental prey such as shorebird eggs. When predation risk was measured at a larger spatial scale, a signifiant decrease in predation risk with latitude was documented, providing evidence that birds migrating farther north may acquire reproductive benefits in the form of lower nest predation risk. Based on these results, predatio risk appears to play a central role in the reproductive ecology of arctic- nesting shorebirds at several spatial scales. Future research should in vestigate mechanisms linking local scale trophic interactions between preferred, alternative and incidental prey with large scale latitudinal trends in predation risk on arctic-nesting birds.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Thèse)
Directeur de mémoire/thèse: Bêty, Joël
Informations complémentaires: Thèse présentée à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de doctorat en biologie.
Mots-clés: Oiseau Rivage Arctique Ecologie Reproduction Relation Proie Predation
Départements et unités départementales: Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 29 janv. 2013 19:23
Dernière modification: 29 janv. 2013 20:16
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/671

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