Direction de la recherche sur la faune Département des Sciences biologiques
DÉPLACEMENTS ET SITES DE CONCENTRATION D’ESTURGEONS NOIRS (Acipenser oxyrinchus) ADULTES DANS L’ESTUAIRE DU
FLEUVE SAINT-LAURENT, QUÉBEC, CANADA
par Daniel Hatin1 Réjean Fortin†
et François Caron2
Société de la faune et des parcs du Québec Université du Québec à Montréal
Mars 2003
1 Société de la faune et des parcs du Québec, Direction de la recherche sur la faune, 675 boul. René- Lévesque Est, 11e étage, boîte 92, Québec, Qc, G1R 5V7
2 Université du Québec à Montréal, Département des Sciences biologiques, C.P. 8888, Succursale Centre- ville, Montréal, Qc, Canada, H3C 3P8
† Notre collègue et ami, Réjean Fortin, est décédé prématurément en septembre 2001. Il était un excellent scientifique, possédant un œil averti pour tout ce qui touche les sciences naturelles. Il a été pour plusieurs un excellent pédagogue qui a contribué à la formation d’un grand nombre d’étudiants en ichtyologie. Sa contribution à l’avancement des connaissances, en particulier sur la biologie et la gestion de l’esturgeon jaune (Acipenser fulvescens), demeurera pertinente pour encore fort longtemps. Réjean laisse un vif souvenir dans nos mémoires d’un scientifique accompli et d’un être humain d’une grande générosité qui est disparu trop tôt.
Référence à citer :
HATIN, D.1, R. FORTIN2 et F. CARON1. 2003. Déplacements et sites de concentration d’esturgeons noirs (Acipenser oxyrinchus) adultes dans l’estuaire du fleuve Saint- Laurent, Québec, Canada. Société de la faune et des parcs du Québec, Direction de la recherche sur la faune, Université du Québec à Montréal, Département des Sciences biologiques, 26 p.
Dépôt légal - Bibliothèque nationale du Québec, 2003 ISBN : 2-550-41589-2
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AVANT-PROPOS
La version anglaise de ce document a été soumise et acceptée pour une publication scientifique dans la revue « Journal of Applied Ichthyology » sous la référence : Movements and aggregation areas of adult Atlantic sturgeon (Acipenser oxyrinchus) in the St. Lawrence River estuary, Québec, Canada. J. Appl. Ichthyol. 18: 586-594.
Cet article fut présenté au 4e Symposium international sur l’esturgeon tenu à Oshkosh, dans l’État du Wisconsin, aux États-Unis, du 8 au 13 juillet 2001. Notre présence à ce symposium avait pour but de présenter les résultats de deux objectifs du programme de recherche sur l’esturgeon noir entrepris en 1998 soit : le suivi des déplacements des adultes par télémétrie et l’identification de leurs habitats essentiels de même que les caractéristiques biologiques des reproducteurs.
Le second objectif est traité dans un autre document soumis et accepté pour une publication scientifique dans la même revue sous la référence suivante :
CARON, F., D. HATIN and R. FORTIN. 2002. Biological characteristics of adult atlantic sturgeon (Acipenser oxyrinchus) in the St. Lawrence River Estuary and the effectiveness of Management rules. Journal of Applied Ichthyology 18: 580-585.
La version française est également disponible sous la référence suivante :
CARON, F., D. HATIN et R. FORTIN. 2002. Caractéristiques biologiques des esturgeons noirs adultes (Acipenser oxyrinchus) dans l’estuaire du Saint-Laurent et efficacité des mesures de gestion. Société de la faune et des parcs du Québec, Direction de la recherche sur la faune, Université du Québec à Montréal, Département des Sciences biologiques. 19 p.
Les actes du 4e Symposium international sur l’esturgeon ont été publiés sous la forme d’un numéro spécial de la revue « Journal of Applied Ichthyology », qui traite de plusieurs aspects de la biologie de l’esturgeon dans le monde.
RÉSUMÉ
En 1998 et 1999, 49 esturgeons noirs (Acipenser oxyrinchus) adultes de l’estuaire du fleuve Saint-Laurent ont été munis d’émetteur à ultrasons et suivis pendant les étés 1998 à 2000, avec l’objectif d’étudier leurs déplacements ainsi que de localiser leurs sites de fraye et de concentration. Les trois années de l’étude ont permis la localisation de six sites de concentration d’adultes dont quatre en eau douce et deux en eau saumâtre. Trois des sites de concentration en eau douce (les rapides Richelieu, Saint-Antoine-de-Tilly et l’embouchure de la rivière Chaudière), ont été identifiés comme site potentiel de fraye.
Les trois autres sites de concentration (l’estuaire de la rivière Saint-Charles, le chenal Traverse du Milieu et le chenal du nord entre Sault-au-Cochon et Petite-Rivière-Saint- François) ont été identifiés comme site d’alimentation et/ou de transition-repos. Les résultats de la télémétrie et des captures aux filets maillants suggèrent que les esturgeons noirs du fleuve Saint-Laurent se reproduisent entre le début juin et la mi-juillet, à l’intérieur d’une gamme de température de l’eau variant de 14,5 à 23,4 °C. La distance moyenne journalière parcourue était de 13,7 ± 20,8 km (n=77) et la vitesse moyenne de déplacements était de 1,6 ± 1,7 km/h (n=88). Les localisations d’esturgeons adultes provenaient généralement de sites dont la profondeur de l’eau était supérieure à 10 m à marée basse. Les implications de ces résultats pour la gestion y sont discutées.
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TABLE DES MATIÈRES
Page
AVANT-PROPOS ... iii
RÉSUMÉ ... v
TABLE DES MATIÈRES ... vii
LISTE DES FIGURES ... ix
1. INTRODUCTION ... 1
2. AIRE D’ÉTUDE ... 2
3. MATÉRIELS ET MÉTHODES ... 4
3.1 Capture des adultes ... 4
3.2 Marquage et suivi télémétrique des adultes ... 4
4. RÉSULTATS ... 8
4.1 Marquage et suivi télémétrique... 8
4.2 Déplacements en eau douce et sites de concentration ... 9
4.3 Déplacements en eau saumâtre et sites de concentration... 14
4.4 Distances parcourues ... 15
4.5 Utilisation de l’habitat... 17
5. DISCUSSION ... 18
5.1 Implications pour la gestion... 22
REMERCIEMENTS... 23
LISTE DES FIGURES
Figure 1. Carte de l’aire d’étude montrant les secteurs d’échantillonnage aux filets maillants ainsi que les frayères potentielles et les sites de concentration des esturgeons noirs adultes identifiés à l’aide de la télémétrie à ultrasons, estuaire du fleuve Saint-Laurent, 1998 à 2000. ...3 Figure 2. A : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et
présents dans l’estuaire fluvial et moyen du fleuve Saint-Laurent en 1999...10 B : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1999 et
présents dans l’estuaire fluvial et moyen du fleuve Saint-Laurent en 1999. Les données représentent le nombre total d’esturgeons localisés sur une période de 7 jours, débutant à partir de la date inscrite sur l’axe des x. Date (jj-mm)...10 Figure 3. Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et
1999 et présents dans l’estuaire fluvial et moyen du fleuve Saint- Laurent pendant l’année 2000. Les données représentent le nombre total d’esturgeons localisés sur une période de 7 jours, débutant à partir de la date inscrite sur l’axe des x. Date (jj-mm). ...11 Figure 4. Localisations d’un esturgeon noir mâle marqué en 1998 (stade adulte
libérant librement de la laitance) et suivi dans l’estuaire du fleuve Saint- Laurent pendant l’été 2000. Date (jj-mm). La ligne épaisse représente les déplacements pendant la marée baissante (06-07-2000:
5 localisations; première localisation à 11h50 et l’étal de mer haute était à 11h58; dernière localisation à 19h45 et la fin de la marée baissante était à 20h21. - 07-07-2000: 2 localisations; première localisation à 15h05, 1,5 h après l’étal de mer haute; dernière localisation à 16h00). La ligne mince représente les déplacements pendant la marée montante (07- 07-2000: 4 localisations; première localisation à 10h45, le début de la marée montante était à 8h06; dernière localisation à 13h40 lorsque le poisson s'est arrêté pendant l’étal de mer haute). ...13 Figure 5. A : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et
1999 et présent dans le chenal Traverse du Milieu (rkm –18 to –38) en 1999...16 B : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et
1999 et présent dans le chenal Traverse du Milieu (rkm –18 to –38) en l’an 2000. Les données représentent le nombre total d’esturgeons localisés sur une période de 7 jours, débutant à partir de la date inscrite sur l’axe des x. Date (jj-mm). ...16
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1. INTRODUCTION
Les principaux aspects de la problématique de l’esturgeon noir (Acipenser oxyrinchus) dans le système du fleuve Saint-Laurent sont présentés par Caron et al. (2002). L’analyse de la structure d’âge des captures commerciales ont amené Caron et Tremblay (1999) à conclure que le recrutement de la population d’esturgeon noir du fleuve Saint-Laurent est extrêmement variable, ce qui rend la gestion de la pêcherie très difficile. La détermination des causes de cette variabilité est ainsi devenue un objectif de recherche majeur à long terme. Cependant, avant que le recrutement puisse être quantifié et relié à des variables biotiques et abiotiques afin de développer des modèles prédictifs, des informations biologiques de base sont nécessaires sur la reproduction et les jeunes stades du cycle vital de l’esturgeon noir dans le système du fleuve Saint-Laurent. Certaines de ces informations biologiques étaient présentement manquantes. Ainsi, en 1998, une étude d’un horizon de cinq ans a été initiée dans le cadre de la phase III du programme Saint- Laurent Vision 2000, afin de déterminer les déplacements des esturgeons noirs adultes à l’aide de la télémétrie à ultrasons et, basés sur cette information, localiser et caractériser les sites de fraye et de concentration dans l’estuaire du fleuve Saint-Laurent.
2. AIRE D’ÉTUDE
Le fleuve Saint-Laurent est un immense système hydrologique composé d’une longue section fluviale d’eau douce, s’étendant des Grands Lacs en Ontario à la ville de Trois- Rivières au Québec, et d’un long estuaire s’étendant de cette dernière jusqu’au golfe du Saint-Laurent (figure 1). L’estuaire, se prolongeant sur une distance d’environ 550 km de longueur, est composé de trois tronçons communément appelés : estuaire fluvial (eau douce), estuaire moyen (eau saumâtre) et estuaire maritime (eau salée) (Centre Saint- Laurent 1996) (figure 1). L’aire d’étude couvre une superficie d’environ 1400 km2. Cette région inclut un tronçon de 164 km de l’estuaire fluvial (eau douce, généralement de 3 à 5 km de largeur), s’étendant de la ville de Trois-Rivières (repère kilométrique [rkm]
+164) à l’extrémité aval de l’île d’Orléans (limite du front de salinité; rkm 0) et un tronçon de 40 km de l’estuaire moyen (eau saumâtre, largeur du fleuve de 15 à 25 km), s’étendant du rkm 0 à l’extrémité aval de l’île aux Loups marins (rkm −40) (figure 1).
Les caractéristiques hydrologiques et physico-chimiques de ces deux tronçons sont présentées dans Caron et al. (2002).
Figure 1. Carte de l’aire d’étude montrant les secteurs d’échantillonnage aux filets maillants ainsi que les frayères potentielles et les sites de concentration des esturgeons noirs adultes identifiés à l’aide de la télémétrie à ultrason, estuaire du fleuve Saint- Laurent, 1998-2000 s’étendant du rkm 0 à l’extrémité aval de l’île aux Loups marins (rkm –40) (figure 1). Les caractéristiques hydrologiques et physico-chimiques de ces deux tronçons sont présentées dans Caron et al. (2002).
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3. MATÉRIELS ET MÉTHODES 3.1 Capture des adultes
En 1998, l’échantillonnage des adultes pour l’étude télémétrique a eu lieu dans l’estuaire fluvial, principalement à Portneuf (rkm +96 à +102, mai-juillet; figure 1), mais aussi près de l’embouchure de la rivière Chaudière (rkm +48 à +50; deuxième semaine de juillet) et dans l’estuaire de la rivière Saint-Charles (rkm +38; dernière semaine de juillet). En prenant en considération les résultats de 1998, l’échantillonnage de 1999 a eu lieu à cinq sites dans l’estuaire fluvial et dans l’estuaire moyen : le chenal Traverse du Milieu (rkm – 21 à –29; deuxième semaine de mai; deux jours à la mi-juillet et à la mi-août); l’estuaire de la rivière Saint-Charles (rkm +38; deux dernières semaines de mai et deux jours au début août); Portneuf (rkm +95 à +98; trois premières semaines de juin); Saint-Antoine- de-Tilly (rkm +67 à +72; dernière semaine de juin); Berthier-sur-Mer (rkm 0 à +5;
troisième semaine de septembre). Pendant l’étude, aucun échantillonnage aux filets maillants n’a été effectué en aval du rkm –29.
Les poissons ont été capturés au moyen de filets maillants expérimentaux en multifilament composés de trois panneaux de 30 m de longueur, 3,7 m de hauteur, et de 305, 356 et 406 mm ou 356, 406 et 457 mm de mailles étirées. Dans un secteur donné, de deux à cinq filets étaient habituellement installés pour une période de 24 heures, dans les endroits les plus profonds, parallèles au courant et au début de la marée descendante.
Pour les différentes manipulations, les poissons étaient placés dans une civière à l’intérieur de laquelle l’eau était renouvelée afin d’assurer une oxygénation adéquate.
Tous les spécimens ont été mesurés (longueur totale [LT] et longueur fourche [LF], mm), pesés (± 0,5 kg) et sexés par légère pression abdominale et extrusion des produits sexuels ou par biopsie (Conte et al. 1988).
3.2 Marquage et suivi télémétrique des adultes
Au cours des étés 1998 et 1999, des émetteurs codés externes à ultrasons de haute puissance ont été fixés sur 20 et 29 adultes respectivement. Les émetteurs (Lotek Wireless Inc., modèle CAFT 16-2, 88 x 16 mm, 37,9 ± 0,9 g (écart type [ET]) dans l’air
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[n=49], fréquence 65,5 et 76,8 kHz) ont été fixés à la base de la nageoire dorsale à l’aide d’un fil d’acier inoxydable de 1,3 mm de diamètre. Pendant l’étude, divers types d’émetteurs ayant une longévité minimale garantie de 1,2, 1,9 ou 3,6 ans ont été utilisés.
Cependant, la durée de vie opérationnelle des émetteurs utilisés est généralement de 20 % supérieure à la garantie minimale (M. Sisak, Applied Biometrics Inc., comm. pers.). La distance de détection des émetteurs variait de 0,6 à 3,2 km, dépendamment des conditions hydrologiques (moyenne: 1,5 km; n=8). Au cours des journées suivant des précipitations importantes, la distance de détection pouvait être réduite à 400 m dans certains secteurs du fleuve en raison d’une augmentation de la turbidité de l’eau.
Pendant l’étude, le suivi télémétrique des esturgeons a eu lieu entre les rkm +164 et –40 (figure 1). Aucun suivi télémétrique n’a été effectué en aval du rkm –40 puisqu’il aurait été irréaliste de couvrir l’ensemble de l’estuaire du Saint-Laurent (environ 16 500 km2, St. Lawrence Centre 1996). Le suivi des esturgeons a été effectué par bateau durant les étés 1998, 1999 et 2000 ainsi qu’à l’aide d’une station fixe en 1999 et 2000. Le suivi en embarcation s’est effectué en parcourant le chenal maritime de l’estuaire fluvial, qui est généralement situé dans la partie centrale du fleuve, ainsi qu’en sillonnant les principaux chenaux de l’estuaire moyen. Les zones situées près des berges et des îles du fleuve ont également été couvertes à plusieurs occasions. Les stations d’écoute ont été établies systématiquement à un intervalle de 600 à 1000 m selon les conditions de réception. Au niveau des secteurs présentant des courants forts et turbulents, des sessions d’écoute ont été effectuées de façon continue en laissant dériver le bateau avec le courant. Nous avons travaillé avec une équipe de repérage en 1998 puis deux équipes en 1999 et 2000 dont l’une était affectée à l’estuaire fluvial et l’autre à l’estuaire moyen.
En 1998, le suivi a été réalisé dans l’estuaire fluvial à une fréquence d’une à sept fois par semaine de juin à août et d’une à deux fois par semaine dans l’estuaire moyen en août et septembre. En 1999 et 2000, le suivi télémétrique a eu lieu d’une à sept fois par semaine de la mi-mai à la mi-septembre dans les deux secteurs de l’estuaire. Quatre sessions de repérage furent également effectuées dans l’estuaire moyen entre les mois d’octobre et
décembre 2000, mais elles ont été restreintes au chenal Traverse du milieu (rkm –18 à –38) et/ou au chenal du nord (rkm 0 à –37).
Le suivi télémétrique par bateau a été réalisé au moyen d’un récepteur SRX-400 W5 (Lotek Wireless Inc.) couplé à un hydrophone directionnel (Lotek Wireless Inc., modèle HPA-D-2) monté sur un tuyau en acier fixé aux abords de l’embarcation. Les esturgeons furent localisés en utilisant la méthode du plus fort signal (Samuel et Fuller 1994). À chaque fois qu’un poisson était localisé, la latitude et la longitude furent déterminées à l’aide d’une unité GPS et la profondeur et la température de l’eau de surface furent notées.
La station fixe de repérage a été installée à proximité de la ville de Québec sur la rive nord du fleuve (rkm +49; figure 1). Elle fut en opération continue du début mai à la mi- septembre pendant les années 1999 et 2000. Les signaux télémétriques ont été enregistrés à l’aide d’un récepteur SRX-400 W30 AS (Lotek Wireless Inc.) couplé à deux hydrophones multidirectionnels dont un situé sur la rive nord du fleuve (Lotek Wireless Inc., modèle HPA-O-2, relié directement au récepteur) et l’autre situé sur la rive sud (Lotek Wireless Inc., hydrophone sans fil, modèle WHS_1100, monté sur un fil d’acier et relié à une bouée munie d’une antenne qui retransmettait les signaux à une antenne Yagi branchée au récepteur). Les données récoltées par le récepteur ont été téléchargées à tous les deux à trois jours.
Afin d’estimer la marge d’erreur des localisations en embarcation, nous avons disposé à quelques occasions dans l’aire d’étude un émetteur monté sur un câble ancré au fond du fleuve et relié à la surface par une bouée. La position de l’émetteur fut déterminée avec une unité GPS. Par la suite, l’opérateur de l’embarcation devait localiser l’émetteur avec les yeux bandés, uniquement au son, avec un hydrophone directionnel. La différence entre les deux positions GPS a permis d’estimer la marge d’erreur. La marge d’erreur des localisations en embarcation variait entre 38 et 225 m (moyenne : 86 m; n=8).
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Toutes les localisations télémétriques enregistrées pendant les étés 1998 à 2000 ont été reportées sur une carte numérisée du fleuve Saint-Laurent. La distance minimale parcourue entre deux localisations pour un poisson donné a été calculée. La distance minimale journalière parcourue a été calculée pour chaque paire de localisations séparée par un intervalle d’une journée. La vitesse de déplacement a été calculée à partir de paires de localisations ayant un intervalle d’un jour ou moins.
4. RÉSULTATS
4.1 Marquage et suivi télémétrique
Entre le 2 juin et le 4 juillet 1998, 20 esturgeons (18 mâles matures libérant ou non de la laitance, une femelle mature, un individu de sexe indéterminé) ont été marqués en eau douce près de Portneuf (rkm +95 à +98). Au départ, nous avions initialement l’intention de suivre un nombre équivalent de mâles et de femelles matures. En 1999, en raison de la rareté des femelles matures dans nos captures, six femelles en stade de maturation ou entre deux reproductions, 20 mâles matures libérant ou non de la laitance et trois individus de sexe indéterminé ont été marqués entre le 19 mai et le 15 septembre; 24 en eau douce (17 près de Portneuf, rkm +95-98; deux à Saint-Antoine-de-Tilly, rkm +70;
trois dans l’estuaire de la rivière Saint-Charles, rkm +38; deux près de Berthier-sur-Mer, rkm +5-6) et cinq en eau saumâtre, dans le chenal Traverse du Milieu (rkm –23 à –29) (figure 1). Les poissons mesuraient entre 137 et 191 cm (LF) et pesaient entre 23 et 64 kg.
Pendant les trois années de l’étude, 7325 localisations télémétriques ont été enregistrées (789 en embarcation, 6536 à l’aide de la station fixe). Les localisations de la station fixe représentent le nombre de contacts télémétriques enregistrés par 13 individus qui ont traversé la zone de réception ou demeuré à l’intérieur de celle-ci pendant plusieurs jours.
Le nombre moyen de localisations par individu obtenues à partir du suivi en bateau était de 21±10 (E.T.) et de 13±9 pour les esturgeons suivis pendant trois et deux étés consécutifs respectivement. Le taux de rétention des émetteurs pour les esturgeons marqués en 1998 et 1999 a été de 90 % et 97 % respectivement. Ce taux fut déterminé en assumant le fait que si la position d’un poisson donné demeurait toujours la même, que l’émetteur était tombé. En 1998, 1999 et 2000, le taux de relocalisation a été de 100 %, 95 % et 90 % respectivement pour les poissons marqués en 1998, comparé à 90 % en 1999 et 69 % en 2000 pour ceux marqués en 1999.
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4.2 Déplacements en eau douce et sites de concentration
En 1998, cinq des 20 esturgeons marqués ont été localisés dans l’estuaire fluvial entre le 6 juin et le 6 août (entre le rkm +38-126). En 1999, sept esturgeons marqués en 1998 ont été localisés au moins une fois dans l’estuaire fluvial entre les rkm +7 et +70. Certains de ces poissons ont fait des déplacements d’aller et retour entre l’estuaire fluvial et moyen.
Un individu marqué en 1998 est demeuré dans l’estuaire fluvial pendant une période supérieure à un mois. Parmi les 22 esturgeons adultes marqués dans l’estuaire fluvial en mai et juin 1999, six sont demeurés en eau douce pour des périodes de moins d’une semaine à plus de deux mois (entre rkm +38-96), 14 ont été localisés seulement en aval du rkm +38 pour le reste de l’été et deux ne furent jamais repérés. L’occupation de l’estuaire fluvial a commencé au début mai et s'est terminé à la mi-août (figures 2a et b).
Au cours de l’année 2000, 38 des 49 esturgeons marqués au cours des deux années précédentes ont été localisés dans l’aire d’étude. Seulement huit d’entre eux ont été localisés au moins une fois dans l’estuaire fluvial entre les rkm +18-97. Deux individus sont demeurés en eau douce pour une journée seulement puis sont retournés en eau saumâtre. Les six autres individus sont demeurés dans l’estuaire fluvial pour des périodes de 1 à 2,5 mois. L’occupation de l’estuaire fluvial a débuté à la mi-mai; a atteint un maximum à la mi-juillet et s'est terminée à la fin août (figure 3).
Pendant la période d’étude, trois secteurs de l’estuaire fluvial, les rapides Richelieu (rkm +104-107; figure 1), la confluence de la rivière Chaudière et du fleuve Saint-Laurent (rkm +47-51) et le secteur de Saint-Antoine-de-Tilly (rkm +67-75) ont été occupés par les esturgeons marqués pendant plusieurs jours et semaines au cours de la période correspondant à la gamme de température identifiée pour la reproduction de l’espèce. Ces secteurs ont été identifiés comme sites potentiels de fraye. Pendant la dernière semaine de juin 1999, l’échantillonnage aux filets maillants effectué près des sites de localisation des esturgeons munis d’émetteur à Saint-Antoine-de-Tilly ont mené à la capture de 14 mâles libérant librement leur laitance. Certains des poissons localisés pendant plusieurs jours et semaines dans ces secteurs ont également effectué des déplacements rapides, d’une ampleur de 10 à 50 km vers l’amont ou l’aval, puis sont retournés aux sites présumés de
Figure 2. A : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et pré- sents dans l’estuaire fluvial et moyen du fleuve Saint-Laurent en 1999.
B : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1999 et pré- sents dans l’estuaire fluvial et moyen du fleuve Saint-Laurent en 1999.
Les données représentent le nombre total d’esturgeons localisés sur une période de 7 jours, débutant à partir de la date inscrite sur l’axe des x. Date (jj- mm).
A
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
10-05 17-05
24-05 31-05
07-06 14-06
21-06 28-06
05-07 12-07
19-07 26-07
02-08 09-08
16-08 23-08
30-08 06-09
13-09 20-09
27-09 Semaines
Nombre d'esturgeons
Estuaire fluvial Estuaire moyen
B
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
17- 05
24- 05
31- 05
07- 06
14- 06
21- 06
28- 06
05- 07
12- 07
19- 07
26- 07
02- 08
09- 08
16- 08
23- 08
30- 08
06- 09
13- 09
20- 09 Semaines
Nombre d'esturgeons
Estuaire fluvial Estuaire moyen
11
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Semaines
Estuaire fluvial Estuaire moyen
Figure 3. Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et 1999 et présents dans l’estuaire fluvial et moyen du fleuve Saint-Laurent pendant l’année 2000. Les données représentent le nombre total d’esturgeons localisés sur une période de 7 jours, débutant à partir de la date inscrite sur l’axe des x.
Date (jj-mm).
fraye. Nous avons aussi observé que certains des déplacements journaliers entre deux secteurs semblaient être influencés par le cycle de marée, avec des poissons se déplaçant vers l’aval pendant la marée baissante et vers l’amont pendant la marée montante (figure 4). Après une période relativement sédentaire, les poissons marqués qui ont occupé les sites potentiels de fraye ont migré graduellement ou rapidement vers d’autres endroits localisés dans la portion aval de l’estuaire fluvial (estuaire de la rivière Saint- Charles, rkm +38; figure 1) et/ou vers l’estuaire moyen (chenal Traverse du Milieu, rkm –18 à –38; chenal du nord, entre Sault-au-Cochon et Petite-Rivière-Saint-François, rkm – 18 à –37).
Les résultats combinés du suivi télémétrique et des captures aux filets maillants d’esturgeons mâles matures libérant ou non leur laitance suggèrent que la reproduction a eu lieu en 1998, entre le 2 juin et le 22 juillet, à des températures de l’eau variant de 14,5 à 22,6 °C, en 1999, entre le 4 juin et le 16 juillet, à des températures de l’eau variant de 17,5 à 23,4 °C et en 2000, entre le 6 juin et le 10 juillet à des températures de l’eau variant de 15,5 à 21,4 °C (à partir des résultats de télémétrie seulement).
Les trois sites potentiels de fraye montrent des caractéristiques physiques variables. Dans les rapides Richelieu, la topographie du fond dans le chenal est très variable dans sa première section, avec des points alternant entre 20 et 23 m de profondeur. Dans ce secteur les esturgeons furent localisés à des profondeurs de 14 à 23 m. Les courants de la marée baissante et 2,2 m/s à la fin (Pêches et Océans Canada 1997) puis le substrat est composé de roches et de roches mères. Le site situé à la confluence de la rivière Chaudière et du fleuve Saint-Laurent est aussi caractérisé par la présence de fosses profondes, de courants turbulents et d’un substrat composé de roches et de roches mères.
surface sont plutôt turbulents avec une vitesse de courant variant entre 0,25 m/s au début Dans ce secteur, les poissons furent localisés à des profondeurs de 13 à 60 m. De 1998 à 2000, nous avons observé à cet endroit des esturgeons sautant hors de l’eau à plusieurs occasions. À Saint-Antoine-de-Tilly, les poissons furent localisés à l’intérieur et à l’extérieur du chenal de navigation (au nord ou au sud) à des profondeurs de 6 à 22 m.
13
Figure 4. Localisations d’un esturgeon noir mâle marqué en 1998 (stade adulte libérant librement de la laitance) et suivi dans l’estuaire du fleuve Saint- Laurent pendant l’été 2000. Date (jj-mm). La ligne épaisse représente les déplacements pendant la marée baissante (06-07-2000: 5 localisations;
première localisation à 11h50 et l’étal de mer haute était à 11h58; dernière localisation à 19h45 et la fin de la marée baissante était à 20h21. - 07- 07-2000: 2 localisations; première localisation à 15h05, 1,5 h après l’étal de mer haute; dernière localisation à 16h00). La ligne mince représente les déplacements pendant la marée montante (07-07-2000: 4 localisations; première localisation à 10h45, le début de la marée montante était à 8h06; dernière localisation à 13h40 lorsque le poisson s’est arrêté pendant l’étal de mer haute).
L’estuaire de la rivière Saint-Charles (rkm +38) (figure 1) était le quatrième site de concentration identifié dans l’estuaire fluvial. L’estuaire de la rivière Saint-Charles est actuellement une baie profonde, située à l’extérieur du principal chenal d’écoulement du fleuve, dominée par un substrat de limon et une très faible vitesse de courant. Il est localisé dans le port de la ville de Québec. Pendant les trois années d’observation plusieurs poissons ayant fréquenté les trois sites potentiels de fraye mentionnés plus haut ainsi que d’autres n’ayant pas été repérés dans la zone de fraye ont utilisé l’estuaire de la rivière Saint-Charles pendant des périodes de temps variables (jusqu’à deux mois entre la mi-mai et la fin août) pour ensuite migrer vers l’aval en direction des sites de concentration de l’estuaire moyen. Au cours de la dernière semaine de juillet 1998, et en mai et août 1999, les échantillonnages aux filets maillants effectués près des sites de localisation des esturgeons munis d’émetteur ont mené à la capture des 34 esturgeons différents (en plus de plusieurs recaptures), soit une combinaison d’adultes post-fraye, d’adultes non-reproducteurs et de sub-adultes.
4.3 Déplacements en eau saumâtre et sites de concentration
En 1998, le chenal Traverse du Milieu (rkm –18 à –38) (figure 1) a été utilisé du 4 août au 17 septembre par 17 des 20 esturgeons marqués. Certains poissons ont été localisés à cet endroit seulement une fois, mais d’autres sont demeurés dans ce secteur jusqu’à une période de 1,5 mois. Le nombre de poissons marqués présents dans ce secteur a diminué vers la fin de l’été soit : 15 le 4 août, 11 le 10 août, sept le 21 août, trois le 28 août et deux les 2 et 17 septembre.
En 1999, 40 des 49 individus marqués ont été localisés au moins une fois dans le chenal Traverse du Milieu. Du 24 mai au 20 juin, seulement un à trois individus étaient présents (figure 5a). Par la suite, la fréquentation a augmenté graduellement pour atteindre un maximum de 31 individus pendant la troisième semaine de juillet, puis s’est maintenue à 20-27 individus jusqu’au début septembre, pour diminuer graduellement jusqu’au 28 septembre, alors que seulement deux individus ont été localisés (figure 5a). En 1999, un deuxième site de concentration fut identifié en eau saumâtre dans le chenal du nord entre Sault-au-Cochon et Petite Rivière-Saint-François (rkm –18 à –37) (figure 1). Cinq
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individus étaient présents à cet endroit pendant des périodes de durées variables entre la mi-juillet et la mi-septembre. Des déplacements entre les deux sites de concentration ont également été observés.
Au cours de l’année 2000, 32 des 49 esturgeons marqués ont été localisés au moins une fois dans le chenal Traverse du Milieu. Du 30 mai au 9 juillet, seulement de un à quatre individus étaient présents (figure 5b). La fréquentation a ensuite augmenté à 10-19 individus pendant la période du 10 juillet au 6 août et a varié entre quatre et 15 individus jusqu’au début décembre (figure 5b). Pendant trois années consécutives, nous avons observé que les déplacements journaliers des poissons utilisant ce secteur semblaient être influencés par le cycle des marées. Des patrons de déplacements similaires à ceux rapportés pour un poisson suivi en eau douce à la figure 4 (déplacements vers l’amont pendant la marée montante et vers l’aval pendant la marée baissante) ont été observés fréquemment sur le terrain pendant les sorties de suivi télémétrique. Au cours de l’étude, des esturgeons sautant hors de l’eau ont été vus régulièrement à ce site majeur de concentration. Le chenal du nord fut utilisé pour une deuxième année (11 esturgeons localisés au moins une fois de août à octobre) et des déplacements entre les deux sites de concentration ont également été observés en 2000.
4.4 Distances parcourues
La distance moyenne parcourue par jour a été estimée à 13,7 ± 20,8 km (ET) (n=77).
Cette valeur inclut des déplacements à l’intérieur de la section d’eau douce et saumâtre ainsi qu’entre ces deux tronçons. Douze esturgeons ont parcouru des distances maximales journalières variant entre 40 et 80 km. La vitesse moyenne des déplacements a été estimée à 1,6 ± 1,7 km/h (n=88). Douze esturgeons ont montré des vitesses maximales de déplacement variant entre 3,2 et 7,2 km/h.
Figure 5. A : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et 1999 et présents dans le chenal Traverse du Milieu (rkm –18 to –38) en 1999.
B : Variations hebdomadaires du nombre d’esturgeons marqués en 1998 et 1999 et présents dans le chenal Traverse du Milieu (rkm –18 to –38) en l’an 2000.
Les données représentent le nombre total d’esturgeons localisés sur une période de 7 jours, débutant à partir de la date inscrite sur l’axe des x. Date (jj-mm).
A
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32
24-05 31-05
07-06 14-06
21-06 28-06
05-07 12-07
19-07 26-07
02-08 09-08
16-08 23-08
30-08 06-09
13-09 20-09
27-09 Semaines
Nombre d'esturgeons
Esturgeons marqués en 1998 Esturgeons marqués en 1999 Total
B
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
29-05 05-06
12-06 19-06
26-06 03-07
10-07 17-07
24-07 31-07
07-08 14-08
21-08 28-08
04-09 11-09
18-09 25-09
02-10 09-10
16-10 23-10
30-10 06-11
13-11 20-11
27-11 04-12
Semaines
Nombre d'esturgeons
Esturgeons marqués en 1998 Esturgeons marqués en 1999 Total
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Lorsque les esturgeons demeuraient à un site de concentration, les déplacements étaient relativement restreints. Toutefois, la distance moyenne parcourue entre deux localisations était inférieure pour les sites de concentration de l’estuaire fluvial (0,4, 1,1 et 1,3 km respectivement pour l’estuaire de la rivière Saint-Charles, les rapides Richelieu et l’embouchure de la rivière Chaudière) que pour ceux de l’estuaire moyen (2,2 et 3,4 km respectivement pour le chenal du nord et Traverse du Milieu).
4.5 Utilisation de l’habitat
Pendant les étés 1998 à 2000, les esturgeons marqués ont utilisé principalement des sites où la profondeur de l’eau était supérieure à 10 m à marée basse. Dans l’estuaire fluvial et moyen, 93,1% et 90,4% des localisations d’esturgeons ont été enregistrées à des sites plus profonds que 10 m. Pour 36 des 42 individus ayant été localisés plus de cinq fois, la profondeur moyenne calculée variait entre 15 et 27 m.
5. DISCUSSION
Cette étude apporte de nouvelles informations sur les déplacements et l’utilisation de l’habitat des esturgeons noirs adultes dans le fleuve Saint-Laurent, le plan d’eau le plus au nord de l’aire de distribution de l’espèce. La télémétrie à ultrasons fut une méthode efficace pour déterminer les déplacements à grande échelle et les sites de concentration de l’esturgeon noir dans un estuaire de la taille de celui du fleuve Saint-Laurent. Notre méthode de fixation externe des émetteurs en utilisant un fil d’acier inoxydable de 1,3 mm de diamètre a permis un suivi à long terme des déplacements.
Dans le fleuve Saint-Laurent, les esturgeons noirs adultes ont occupé l’eau douce entre la mi-mai et la fin août. Cependant, dans les sites de concentration identifiés comme frayères potentielles, les adultes (mâles seulement) sont demeurés à ces endroits pendant des périodes plus courtes, se situant généralement du début juin jusqu’à la mi-juillet. Les déplacements d’aller et retour effectués par les mâles entre deux sites de fraye ou entre un site de fraye et des secteurs situés un peu plus en amont ou en aval pourraient correspondre à un comportement de recherche de femelles pendant la période de reproduction. Fox et al. (2000) ont aussi rapporté des mâles en état de fraye très mobiles dans la partie amont de la rivière Choctawhatchee.
Après avoir quitté les sites de fraye, certains mâles migrent rapidement vers l’eau saumâtre où ils se concentrent dans le chenal Traverse du Milieu et dans le chenal du nord entre Sault-au-Cochon et Petite Rivière-Saint-François pendant des périodes de temps variables, se situant généralement entre la mi-juillet et la fin septembre. Cependant, d’autres mâles migrent vers l’aval, mais font un arrêt dans l’estuaire de la rivière Saint- Charles pour des périodes variant de quelques jours à plus d’un mois, entre la fin juin et le début d’août, avant de quitter l’estuaire fluvial et d’utiliser par la suite les deux sites de concentration en eau saumâtre pour le reste de l’été.
Globalement, les déplacements des esturgeons noirs adultes du fleuve Saint-Laurent sont similaires à ceux observés par Nack et Bain (1996) dans la rivière Hudson. Ces auteurs
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rapportent qu’après la fraye, certains adultes quittent rapidement la section d’eau douce pour rejoindre un site de concentration en eau saumâtre à l’intérieur d’une période de quelques jours seulement, alors que d’autres migrent vers le même endroit au cours d’une période de trois ou quatre semaines. La distance moyenne parcourue par jour estimée dans la présente étude (13,7 km) est du même ordre de grandeur à ce qui est rapporté pour d’autres populations d’esturgeon noir et pour d’autres espèces d’esturgeons migrateurs (3,6 km/jour, Foster et Clugston 1997; 11-13 km/jour, Schaffter 1997;
24,3 km/jour, Wooley et Crateau 1985).
Nos résultats montrent également un patron bien défini au niveau de l’utilisation estivale de la partie amont de l’estuaire moyen par les esturgeons noirs adultes. Les esturgeons adultes ont utilisé très peu ce tronçon de la mi-mai à la fin juin, mais ils l’ont utilisé de façon plus intensive en juillet et en août en raison de l’arrivée des adultes reproducteurs post-fraye en migration vers l’aval et de l’arrivée d’adultes non-reproducteurs en migration vers l’amont. L’utilisation de ce tronçon a diminué par la suite de la fin août à la fin septembre. Cependant, ce patron a été compromis par les résultats de l’année 2000 au cours de laquelle un bon nombre d’esturgeons munis d’émetteurs ont utilisé les sites de concentration de la partie amont de l’estuaire moyen jusqu’au début décembre.
Les esturgeons noirs adultes sont réputés pour migrer vers l’eau salée au cours de l’automne, du mois de septembre à novembre, afin d’aller passer l’hiver en mer (Wooley et Crateau 1985; Foster et Clugston 1997; Bain et al. 2000; Collins et al. 2000). Nos résultats montrent, que certaines années, l’utilisation de la partie amont de l’estuaire moyen par les esturgeons adultes est faible à la fin septembre, mais que d’autres années elle est demeurée élevée jusqu’au début décembre. Les sorties de suivi télémétrique effectuées en mai 1999-2000 (cette étude) et 2001 (Hatin et Caron 2003) montrent peu ou pas d’utilisation de ce tronçon à cette période de l’année. De plus, il doit être noté qu’aucune sortie de suivi télémétrique ne fut effectuée en aval du rkm –40 au cours de l’étude. Alors, en considérant les trois points mentionnés plus haut, ces résultats combinés suggèrent que les adultes passent probablement l’hiver en aval du rkm –40 dans des habitats vraisemblablement situés dans la partie aval de l’estuaire moyen, l’estuaire
maritime ou dans le golfe du Saint-Laurent. Les esturgeons noirs sub-adultes du Saint- Laurent sont connus pour effectuer des migrations en mer, tel qu’il a été démontré par les recaptures dans le Golfe d’individus marqués dans l’estuaire moyen (Magnin et Beaulieu 1960). Récemment, de longues migrations en mer furent aussi rapportées pour des esturgeons de 1,6 m de longueur ou plus, marqués en 1999-2000 dans l’estuaire moyen, et recapturés à Terre-Neuve et en Nouvelle-Écosse (Canada) durant les mois d’octobre et novembre (Hatin et Caron 2003).
Cette étude présente la première évaluation de la période de fraye de l’espèce dans le fleuve Saint-Laurent. Pendant les trois années de l’étude, la fraye a débuté entre le 2 et le 6 juin (14,5-17,5 °C) et s'est terminée entre le 10 et le 22 juillet (21,4-23,4 °C). À l’aide de substrats artificiels, Sulak et Clugston (1998) et Fox et al. (2000) ont observé des dépôts d’œufs d’esturgeon du Golfe du Mexique (Acipenser oxyrinchus desotoi) à des températures variant entre 14,9 et 22,7 °C dans la rivière Suwannee (Floride), et entre 18,4 et 22 °C dans la rivière Choctawhatchee (Floride). Les résultats de leurs travaux sont très similaires à ce que nous observons dans le Saint-Laurent.
Un des objectifs majeurs de cette étude était de localiser le plus précisément possible les frayères d’esturgeon noir dans le fleuve Saint-Laurent. Cependant, les trois secteurs identifiés comme frayères potentielles couvrent approximativement 3-4 km de longueur ou plus, tel que défini par les localisations extrêmes des mâles matures libérant ou non de la laitance. Ces secteurs devront être circonscrits plus précisément en utilisant les données subséquentes du suivi télémétrique des femelles munies d’un émetteur à long terme en 1999 (cette étude) et 2000 (Hatin et Caron 2003) et en utilisant des substrats artificiels pour quantifier les dépôts d’œufs. Cependant, il sera sans doute difficile d’être extrêmement précis dans le fleuve Saint-Laurent en considérant la dimension des sites potentiels de fraye, le fait que les frayères peuvent être d’une dimension inférieure à 10 000 m2 (Sulak et Clugston 1998) et le grand effort d’échantillonnage nécessaire pour la capture d’œufs dans les plus petites rivières (Marchant et Shutters 1996; Sulak et Clugston 1998; Fox et al. 2000; Paragamian et al. 2001).
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Historiquement, des petits esturgeons noirs juvéniles (LT: 65-350 mm) étaient capturés dans l’estuaire fluvial (Tremblay 1961; Vladykov et Beaulieu 1946) à une distance d’environ 4 à 40 km en aval des sites potentiels de fraye localisés dans cette étude. Cette information est intéressante puisqu’elle nous permet de faire le lien entre nos résultats et les données historiques. Il apparaît donc logique que les sites potentiels de fraye soient situés en amont des habitats des jeunes stades juvéniles.
Nos résultats montrent l’existence de trois sites de concentration estivaux dans l’estuaire fluvial et l’estuaire moyen. Les trois sites sont utilisés par des esturgeons à différents stades du cycle vital soit des adultes post-fraye, des adultes non-reproducteurs et des sub- adultes. Les lavages gastriques effectués sur cinq esturgeons adultes et sub-adultes en 1999 dans l’estuaire de la rivière Saint-Charles ont montré que ces poissons s’étaient alimentés d’un grand nombre d’oligochètes et de nématodes, qui étaient très abondants dans le substrat argileux. Nous pensons que l’estuaire de la rivière Saint-Charles est un site d’alimentation/repos pour les esturgeons.
Le chenal Traverse du Milieu est un site majeur de concentration dans l’estuaire du fleuve Saint-Laurent. La salinité dans ce secteur varie entre 0,2 et 5 % selon le cycle de marée et le substrat est composé principalement d’argile reliquaire (Gagnon et al. 1993).
La fréquentation d’un secteur à faible salinité pourrait représenter une transition néces- saire pour permettre la réadaptation physiologique liée à une transition entre l’eau douce et l’eau salée (Wooley et Crateau 1985). Le chenal Traverse du Milieu est aussi probable- ment un important site d’alimentation pour les esturgeons. Les lavages gastriques effec- tués sur quatre esturgeons adultes en 1999 ont montré que ces derniers s’étaient alimentés d’un grand nombre d’oligochètes, de nématodes et d’amphipodes (Gammarus sp.).
Dans l’estuaire du fleuve Saint-Laurent, les esturgeons adultes ont utilisé principalement les chenaux et les fosses d’une profondeur supérieure à 10 m. Des patrons similaires d’utilisation de l’habitat ont été observés dans d’autres plans d’eau comme la rivière Apalachicola (Wooley et Crateau 1985), la rivière Cape Fear (Moser et Ross 1995) et la rivière Hudson (Dovel et Berggren 1983, Nack et Bain 1996). Dans le Saint-Laurent, la
pêcherie commerciale capture principalement des esturgeons juvéniles et sub-adultes, ce qui est dû majoritairement à la sélectivité des filets maillants utilisés (Trencia et al.
2002), mais probablement aussi, parce que la pêche est effectuée dans les habitats peu profonds et que les adultes sélectionnent les habitats plus profonds.
5.1 Implications pour la gestion
Dans le cadre d’un contexte de gestion, nos résultats aideront à formuler des lignes directrices en regard des opérations de dragage et de dépôts de sédiments qui sont fréquemment effectuées pour l’entretien de la voie maritime du fleuve Saint-Laurent. Des mesures de protection en regard de ces opérations sont maintenant des options de gestion envisageables et réalistes afin d’assurer l’utilisation par les esturgeons adultes et sub- adultes des habitats essentiels identifiés comme frayères potentielles et d’alimentation/repos. De plus, la pêcherie commerciale pourrait être interdite aux sites de concentration d’adultes de la confluence de la rivière Chaudière, de l’estuaire de la rivière Saint-Charles, du chenal Traverse du Milieu et du chenal du nord entre Sault-au-Cochon et Petite Rivière-Saint-François pendant la période de migration des adultes. Ceci permettrait d’augmenter les mesures de protection de ce segment de la population.
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REMERCIEMENTS
Nous tenons à remercier Bruno Baillargeon, Alain Vallières, Denis Fournier, Conrad Groleau, Jean-Guy Frenette, Annie Paquet, Régis Lamy pour leur participation ainsi que tous les étudiants impliqués dans les travaux de terrain. Des remerciements particuliers sont adressés à Bruno Baillargeon, Alain Vallières et Denis Fournier pour leur contribution majeure à l’étude ainsi qu’à Stan Georges pour son large support en fournissant du personnel technique. Nous voulons également remercier M.B. Bain et D.L.
Peterson (New York Cooperative Fish and Wildlife Research Unit, Cornell University) pour toute l’information transmise durant la phase préparatoire de cette étude. Nous remercions également Gilles Harvey pour avoir supporté le projet. Cette étude a été financée par la phase III du programme Saint-Laurent Vision 2000, la Société de la faune et des parcs du Québec et l’Université du Québec à Montréal.
LISTE DE RÉFÉRENCES
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