La sélection des proies chez un canard de mer molluscivore : implications pour les habitats naturels et les sites d'aquaculture

Varennes, Élisabeth (2016). La sélection des proies chez un canard de mer molluscivore : implications pour les habitats naturels et les sites d'aquaculture. Thèse. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 210 p.

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Résumé

RÉSUMÉ: Une des stratégies d’alimentation permettant aux prédateurs d’atteindre l’équilibre énergétique est de s’alimenter de proies abondantes et facilement accessibles, mais souvent de mauvaise qualité. Des exemples de ces prédateurs se trouvent chez les herbivores et les molluscivores. J’ai effectué une série d’expériences en captivité afin de mesurer la profitabilité d’alimentation chez un prédateur molluscivore, l’Eider à duvet (Somateria mollissima), qui s’alimente d’une proie de pauvre qualité, la Moule bleue (Mytilus edulis). La réponse fonctionnelle (RF) modélise la variation du taux d’acquisition des prédateurs en proies en fonction de la densité de celles-ci dans le milieu. La RF de type II est représentée par une asymptote qui prédit que les taux d’acquisition diminuent à de faibles densités car les proies sont plus difficiles à trouver. Cependant, pour des proies abondantes et accessibles comme les moules, les taux d’acquisition maximaux pourraient être atteints même à de faibles abondances. En effet, nous avons mesuré chez des eiders captifs des taux d’acquisition élevés de 45 proies.min-1 maintenus même à de faibles densités de moules. Ces résultats peuvent expliquer l’épuisement important souvent observé dans les bancs de moules par les canards ainsi que les importants dommages qu’ils peuvent causer dans les mytilicultures. La théorie de la quête alimentaire stipule que les prédateurs sélectionnent les proies de meilleure qualité afin d’améliorer la profitabilité de l’alimentation, définie par un rapport entre les bénéfices et les coûts en énergie et en temps associés à l’alimentation.
Ainsi, les canards de mer pourraient sélectionner les moules de meilleures qualités parmi la population de qualité généralement médiocre, afin d’améliorer leurs processus d’ingestion et de digestion. Les expériences en captivité montrent que les eiders préfèrent généralement les petites moules et les moules d’aquaculture, et que la meilleure qualité de ces types de moules permette généralement d’améliorer leur taux d’acquisition brute en proie et en énergie des canards. De plus, les grandes moules d’aquaculture permettent aussi une digestion plus rapide comparée aux grandes moules intertidales, ce qui a des implications importantes chez ces prédateurs limités au niveau de la digestion. Les moules de culture sont donc de meilleure qualité pour les eiders, expliquant leur attraction envers les sites d’aquaculture. Or l’attraction des oiseaux par les cultures faites pas l’homme, appelée ici déprédation, est un problème répandu et causant d’importantes pertes financières en agriculture ainsi qu’en aquaculture. J’ai donc voulu obtenir une meilleure compréhension des décisions d’alimentation des eiders et de leurs abondances épisodiques dans les fermes de moules tout en estimant les pertes de production directes et indirectes qu’ils peuvent causer. Grâce aux expériences en captivité couplées à différentes méthodes de modélisation, j’ai quantifié les taux d’acquisition et estimé les rendements énergétiques nets des eiders s’alimentant dans des habitats dits naturels (plaque de moules) versus artificiels (boudins de type collecteur).
Chaque eider pouvait occasionner des pertes jusqu’à 5.8 kg de moules par jour, confirmant les impacts draconiens qu’ils peuvent causer dans les fermes de moules. Les boudins de moules étaient généralement plus profitables que les plaques de moules, excepté quand la densité énergétique des moules de culture étaient inférieure à celle des moules intertidales. Dans cette situation, les plaques intertidales de bonne qualité représentaient des rendements énergétiques nets plus élevés et positifs. Les plaques de basse qualité représentaient toujours un rendement négatif et plus faible que les autres habitats. Donc, bien que les fermes de moules soient généralement plus profitables, la variation dans la qualité des habitats naturels rend la profitabilité des sites d’aquaculture relative. Ainsi, la considération en parallèle des rendements énergétiques des différents types d’habitats pourraient mieux expliquer les comportements de sélection par les canards de mer. Enfin, je me suis intéressé aux filets d’exclusion, méthode la plus efficace pour réduire sur le long terme la déprédation des canards dans les sites d’aquaculture. J’ai testé en captivité plusieurs types de filets afin d’identifier les caractéristiques permettant à la fois une exclusion efficace, une manoeuvrabilité suffisante et une limitation maximale des risques de prises accidentelles des eiders dans les filets. Un filet avec une taille de maille maximale de 6'' (environ 15 cm) et une épaisseur de brin élevée était le meilleur type de filet pour exclure les eiders.
Au contraire, les filets avec un brin fin et de larges mailles étaient plus susceptibles de créer de la prise accidentelle. Enfin, la compréhension des mécanismes de déprédation à un site peut aider à réduite les coûts et les efforts d’installation et d’entretien des filets d’exclusion. Une meilleure compréhension des phénomènes de déprédation et leurs liens avec les habitats naturels pourraient aider à mieux combattre et éventuellement prédire cet important problème dans l’industrie aquacole. -- Mot(s) clé(s) en français : Quête alimentaire ; Eider à duvet ; Zone intertidal ; Taux d’acquisition ; Déprédation ; Équilibre énergétique ; Digestion ; Collecteur. -- ABSTRACT: One of the foraging strategies allowing predators to reach their energy balance is to feed on preys that are abundant and easily available but often of low quality. Examples of those predators are found in herbivores and molluscivores. I did a set of experiments in captivity to measure foraging profitability in a molluscivorous predator, the Common eider (Somateria mollissima), foraging on a low quality prey, the Blue mussel (Mytilus edulis). Functional response (FR) represents the variation of intake rate of predator according to prey density. Type II FR is represented by an asymptote predicting a diminution of intake rates at low densities, when prey are more difficult to find. However, for very abundant and available prey like mussels, maximum intake rates might be reached even at low abundances. Indeed, we measured a high intake rate in captive eiders at 45 prey.min-1 maintained even at low mussel densities. Those results may explain important depletion by ducks frequently observed in mussel beds as well as important damages they can cause in mussel farms. Foraging theory states that predators select better quality prey in order to increase foraging profitability, defined by a relation between profits and costs in energy and time associated with the foraging activity. Thus, sea ducks might select better quality mussels among the generally low quality population, to improve ingestion and digestion processes.
Experiments in captivity showed that eider generally preferred small mussels and cultivated mussels, and their better quality generally allowed the increase of eiders’ gross intake rates of prey and energy. Moreover, large cultivated mussels allowed a faster digestion compared to large intertidal mussels, which has important implications for those digestively limited predators. Cultivated mussels were of better quality for eiders, explaining their attraction toward aquaculture sites. Yet, the attraction of birds toward cultures made by human, called here depredation, is a widespread problem causing important financial losses in agriculture and aquaculture. I wanted to obtain a better understanding of eiders foraging decisions and their episodic abundances in mussel farms while estimating direct and indirect production losses they can cause. Thanks to experiments in captivity, paired with different modeling methods, I quantified intake rates and estimated net energy yields of eiders foraging in natural (mussel tiles) versus artificial habitats (collector type ropes). Each eider caused losses up to 5.8 kg of mussels daily, attesting the drastic impacts they can cause in mussel farms. Mussel ropes were generally more profitable than mussel tiles, except when the energy density of cultivated mussels was lower than intertidal mussels. In this situation, intertidal tiles of high quality represented the highest and only positive net energy yield. Low quality tiles were always associated with negative and lower yields than other habitats.
Hence, although mussel farms were generally more profitable, variation in natural habitats’ quality make the profitability of aquaculture site relative. Thus, parallel consideration of the different habitats’ energy yields might better explain sea ducks’ selective behaviors. Finally, I was interested in exclusion nets, the most efficient and durable method to reduce sea duck depredation in aquaculture sites. I tested in captivity different net types in order to identify characteristics allowing at the same time an efficient exclusion, a sufficient manoeuvrability and a maximal limitation of eider entanglement. We identified a net with a maximum mesh size of 6 inches (~ 15 cm) and large twine size to be best in excluding Common eiders. On the contrary, nets with thin twine and large mesh sizes were more likely to cause bird entanglement. Finally, good knowledge of the predation problem in a site may help to reduce costs and efforts installation and maintenance of exclusion nets. A better understanding of depredation episodes and their relationships with natural habitats might help fighting and potentially predicting this important problem in the aquaculture industry. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Foraging ; Common eider ; Intertidal zone ; Intake rate ; Depredation ; Energy balance ; Digestion ; Collector.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Thèse)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Guillemette, Magella
Information complémentaire :	Thèse présentée comme exigence partielle du doctorat en biologie extensionné de l'Université du Québec à Montréal.
Mots-clés :	Eider Duvet Somateria Mollissima Selection Proie Impact Habitat Depredation Moule Bleue Mytilus Edulis Myticulture
Départements et unités départementales :	Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	20 avr. 2017 17:55
Dernière modification :	20 avr. 2017 17:55
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/1196

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