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Utilisation des isotopes stables dans l'évaluation de l'origine des populations zooplanctoniques d'une aire marine protégée : le cas des Calanus spp. dans le parc marin du Saguenay-Saint-Laurent, Québec, Canada

Perrin, Geneviève (2012). Utilisation des isotopes stables dans l'évaluation de l'origine des populations zooplanctoniques d'une aire marine protégée : le cas des Calanus spp. dans le parc marin du Saguenay-Saint-Laurent, Québec, Canada. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 123 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Le Parc Marin du Saguenay-Saint-Laurent (PMSSL) est une région riche en biodiversité et comporte une population zooplanctonique abondante, formant ainsi une biomasse importante de proies pour les poissons, les oiseaux marins et les baleines. Le but de cette étude était d'évaluer la connectivité et l'origine des populations de zooplancton du PMSSL en utilisant les isotopes stables comme marqueur d'origine de Calanus finmarchicus et C. hyperboreus, deux espèces dominantes et ubiquitaires dans les systèmes du Saguenay et du St-Laurent. L'hypothèse de départ était que considérant la variabilité des conditions environnementales de l'aire d'étude (fjord du Saguenay, estuaire du St-Laurent et nord-ouest du golfe du St-Laurent), la signature isotopique de carbone (δ13C) des Calanus spp. en début de diapause dans les eaux profondes serait suffisamment différente entre les sous-régions pour discriminer l'origine des Calanus spp. dans le PMSSL au printemps suivant, après leur transport au cours de l'hiver. Pour évaluer la stabilité de la signature isotopique (δ13C et δ15N) des calanus spp. en diapause, une expérimentation en conditions contrôlées a été effectuée durant 4 mois sur des copépodites pré-adultes (CV) échantillonnés le 24 septembre 2009 en profondeur (100-320 m) au large de Rimouski. Le δ13C des CV non-alimentés et dont les lipides ont été extraits s'est révélé être une variable conservative (stable) alors que le δ15N variait dans le temps. Pour chaque espèce, une analyse discriminante quadratique utilisant les variables conservatives (δ13C et pourcentage de carbone (%C)) fut effectuée pour discriminer les régions d'origine potentielles des Calanus spp. CV en diapause échantillonnés à la fin juillet 2009, au début de leur période d'hivernage. Par la suite, les CV de chaque espèce échantillonnés dans le PMSSL en profondeur (> 125 m) avant leur sortie de diapause (11 mai 2010) ont été assignés à leur région d'origine la plus probable. Pour les deux espèces, les résultats suggèrent que les populations du PMSSL à la fin du printemps 2010 provenaient à la fois du Saguenay (source locale : 23%) et des régions de l'estuaire maritime et du nord-ouest du golfe du St-Laurent démontrant ainsi une grande connectivité dans le système mais aussi un potentiel pour une production (recrutement) locale de Calanus spp .. Cette étude a démontré l'efficacité du δ13C comme marqueur pour retracer l'origine d'organismes en phase de diapause sur une période relativement longue.-- ABSTRACT: The Saguenay-St. Lawrence Marine Park (SSLMP) is a region sustammg high biodiversity and abundance of zooplanktonic organisms which are important prey for fish, marine birds and whales. The aim of this study was to assess the connectivity and the origin of zooplankton populations in the SSLMP using stable isotopes as a marker of origin of Calanus finmarchicus and C. hyperboreus, two ubiquitous and dominant species in the Saguenay and the St. Lawrence systems. We hypothesized that the carbon stable isotope signature (δ13C) of Calanus spp. would be different among sub-regions of the study area (Saguenay fjord , St. Lawrence estuary and Northwest Gulf of St. Lawrence) in response to variable environmental conditions, meaning that region-specific δ13C could be used to discriminate among different sources/origins of deep-dwelling diapausing Calanus spp. in the SSLMP the next spring after their transport during overwintering. To evaluate the stability of the isotopic signature (δl3C and δ15N) of Calanus spp. in diapause, a laboratory experiment under controlled conditions was conducted over 4 months on diapausing late copepodite stages (CV) sampled on 24 September 2009 in deep waters (100-320 m) next to Rimouski. The δ13C of lipid extracted non-feeding CV have been identified as a conservative (stable) variable while the δ15N was variable with time. For each species, quadratic discriminant function analyses using conservative variables ((δ13C and carbon percentage (%C)) of lipid extracted CVs were performed to discriminate different potential regions of origin of diapausing Calanus spp. CV sampled in late July, at the beginning of their overwintering period. Then, diapausing CV of both species sampled at depth (> 125 m) in the SSLMP at the end of their overwintering period (11 May 2010) were assigned to their most probable region of origin. For both species, results suggested that the Calanus spp. population in the SSLMP in late spring 2010 originated from the Saguenay Fjord (local source: 23%) and from regions outside the SSLMP, the lower St. Lawrence estuary and the Northwest Gulf of St. Lawrence, showing high connectivity among the system but also revealing the potential for local production/recruitment of Calanus spp. in the Saguenay Fjord. This study showed the effectiveness of using δ13C as a marker of origin of zooplankton in diapause on a relatively long period.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Plourde, Stéphane
Co-directeur(s) de mémoire/thèse: Winkler, Gesche
Informations complémentaires: Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences.
Mots-clés: Zooplancton Population Origine Isotope Stable Marqueur Calanus Finmarchicus Hyperboreus Diapause Parc Marin Saguenay-saint-Laurent Pmssl
Départements et unités départementales: Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 13 janv. 2015 15:54
Dernière modification: 06 févr. 2015 21:29
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/894

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