Évaluation de la composition isotopique du carbone dans les otolithes comme proxy du taux métabolique de terrain chez l'anguille d'Amérique (Anguilla rostrata)

Jarquin-Corro, Santiago (2024). Évaluation de la composition isotopique du carbone dans les otolithes comme proxy du taux métabolique de terrain chez l'anguille d'Amérique (Anguilla rostrata). Mémoire. Rimouski, Université du Québec à Rimouski, Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER), 101 p.

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Résumé

RÉSUMÉ : Les augmentations de température ont un impact direct sur la performance individuelle des poissons en augmentant les coûts métaboliques liés à la maintenance, et diminuant ainsi la quantité d’énergie disponible pour la reproduction et la croissance. Il est donc important de bien comprendre ces interactions de causalités afin d’élaborer des plans de gestion préventifs. Pour mesurer ces coûts métaboliques, il est préférable d’utiliser le taux métabolique de terrain (FMR), une variable considérée plus pertinente sur le plan écologique que la mesure du taux métabolique standard, car plus représentative des demandes énergétiques d’un organisme dans son milieu naturel. Cependant, la mesure directe du FMR est souvent difficile, voire impossible pour certaines espèces. Dans ce contexte, l’utilisation d’un proxy métabolique constitue une alternative prometteuse. Entre autres, la composition isotopique du carbone dans les otolithes de poissons téléostéens (valeurs δ13Coto) permet d’obtenir l’historique métabolique entier d’un organisme in situ. Bien que ce proxy ait énormément de potentiel pour les études bioénergétiques, un manque de validation expérimentale restreint son utilisation courante dans les efforts de gestion et de conservation. La présente étude vise donc à valider l’utilisation de ce proxy chez l’anguille d’Amérique (Anguilla rostrata), une espèce catadrome. Pour ce faire, le taux métabolique de routine (RMR) des anguilles a été mesuré par respirométrie et comparé avec les valeurs δ13Coto, ainsi qu’avec la composition isotopique de l’oxygène dans l’otolithe (valeurs δ18Ooto), un proxy de la température. Les valeurs δ13Coto montraient des corrélations significatives avec le RMR et la masse des individus étudiés. Ce lien est supporté par la corrélation significative observée entre les valeurs δ13Coto et δ18Ooto suggérant que la composition isotopique du carbone de l’otolithe est influencée par le métabolisme de l'organisme en réponse aux variations de température. Concernant notre deuxième proxy, la proportion de carbone métabolique dans l’otolithe (Moto), aucune corrélation significative n’a été observée avec le RMR. Cette absence de corrélation pourrait être attribuée aux incertitudes associées aux paramètres utilisés pour estimer cette variable. Toutefois, similairement aux valeurs δ13Coto, Moto présentait une forte corrélation avec les valeurs δ18Ooto, indiquant une robustesse potentielle pour ce proxy, notamment pour étudier l’impact des variations thermiques. Cette étude démontre donc le potentiel des valeurs isotopiques comme proxy du taux métabolique de terrain chez l’anguille d’Amérique. -- Mot(s) clé(s) en français : taux métabolique de terrain, bioénergétique, otolithe, isotopes de carbone, taux de consommation d’oxygène, proxy, validation expérimentale, anguille d’Amérique. --
ABSTRACT : Raising temperatures have a direct impact on individual fish performance by increasing basal metabolic costs, and thus decreasing the amount of energy available for reproduction and growth. It is therefore important to fully understand these causal interactions to develop preventive management plans. To measure these metabolic costs, it is preferable to use the Field Metabolic Rate (FMR), a more ecologically relevant variable than the standard metabolic rate measurement, because it is more representative of energy demands of an organism in its natural environment. However, direct measurement of FMR is often difficult or even impossible for some species. In this context, the use of a metabolic proxy is a promising alternative. Among others, the isotopic composition of carbon in the otoliths of teleost fish (δ13Coto values) makes it possible to obtain the entire metabolic life history of an organism in situ because it is influenced by metabolic processes. Although this proxy has enormous potential for bioenergetic studies, the scant amount of experimental validation restricts its common use in management and conservation efforts. The present study therefore aims to validate the use of this proxy in the American Eel (Anguilla rostrata), a facultative catadromous species. To this end, routine metabolic rates (RMR) were measured by respirometry and compared with δ13Coto values, as well as with δ18Ooto¬ values, a temperature proxy. δ13Coto values showed significant correlations between RMR and mass of individuals. This link is also supported by the strong significant correlation observed between δ13Coto and δ18Ooto values, which indicates a metabolic influence on the isotopic composition of carbon in the otolith as a function of temperature. Our second proxy, the proportion of metabolic carbon in the otolith (Moto), did not show a significant correlation with the RMRs, but this could be due to the uncertainty surrounding the parameters used to calculate this variable. However, Moto showed a strong correlation with δ18Ooto values, similar to δ13Coto values, indicating a potential robustness for this proxy, especially to study the impact of thermal variations. This study therefore demonstrates the potential of isotopic values as a proxy for field metabolic rate in the American Eel. -- Mot(s) clé(s) en anglais : field metabolic rate, bioenergetics, otoliths, carbon isotopes, oxygen consumption rate, proxy, experimental validation, American eel.

Type de document :	Thèse ou mémoire de l'UQAR (Mémoire)
Directeur(trice) de mémoire/thèse :	Deslauriers, David
Co-directeur(s) ou co-directrice(s) de mémoire/thèse :	Robert, Dominique
Information complémentaire :	Mémoire présenté dans le cadre du programme de maîtrise en océanographie en vue de l'obtention du grade de maître ès sciences. Ce document est rédigé sous forme d'articles scientifiques.
Mots-clés :	Anguilles d'Amérique - Métabolisme; Taux métabolique de terrain; Otolithes; Carbone - Isotopes; Bioénergétique.
Départements et unités départementales :	Institut des sciences de la mer de Rimouski (ISMER) > Océanographie
Déposé par :	DIUQAR UQAR
Date de dépôt :	18 avr. 2024 14:32
Dernière modification :	18 avr. 2024 14:32
URI :	https://semaphore.uqar.ca/id/eprint/2949

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