Réponse des Sciences 2018/034
Prévisions d’avant-saison de l’effectif de la montaison du saumon rouge (Oncorhynchus nerka) du fleuve Fraser en 2018
Contexte
Le taux de survie du saumon rouge du fleuve Fraser était faible au cours des trois dernières années (2015-2017). La plupart de ces poissons auront été déposés sur le gravier au stade d’œufs entre 2011 et 2013, auront migré vers l’océan du Pacifique Nord-Est au stade de saumoneaux entre 2013 et 2015 et seront remontés dans le fleuve pour frayer au stade adulte, entre 2015 et 2017. Durant cette période, on a observé des températures du sol et de l’océan anormalement chaudes. Dans le Pacifique Nord-Est, une « masse d’eau chaude », caractérisée par des eaux anormalement chaudes, de 3 à 4 °C au-dessus de la moyenne saisonnière et s’étendant vers des profondeurs allant jusqu’à 100 mètres dans certaines régions, s’est développée à la fin de 2013 et a persisté jusqu’en 2016. Un courant marin El Niño prononcé s’est également développé entre 2015 et 2016, et a aussi contribué à des températures du sol et de l’océan plus chaudes à certains endroits localisés du Pacifique Nord-Est et dans les eaux de la Colombie-Britannique. Durant cette période, le fleuve Fraser a affiché des températures plus chaudes que la moyenne durant les mois du printemps et de l’été, et la crue printanière était particulièrement précoce en 2015 et en 2016. Bien que les températures exactes ressenties par les saumons tout au long de leur cycle biologique soient variables, de pair avec les réactions particulières de ces poissons, des conditions plus chaudes sont généralement associées à un piètre taux de survie. Par exemple, dans l’océan, les températures côtières chaudes durant et après l’entrée des saumons en mer sont associées à un taux de survie réduit des stocks de saumons en C.-B. et dans l’État de Washington (Mueter et al. 2005), et des conditions chaudes observées aussi tôt qu’un an avant la dévalaison pourraient avoir une incidence sur la croissance des juvéniles (Beamish et Mahnken 2001). Les saumons rouges du fleuve Fraser qui remonteront vers les frayères en 2018 auront connu bon nombre de ces mêmes conditions chaudes en eau douce et en mer que celles expérimentées par les poissons ayant effectué récemment leur montaison (2015-2017).
Les prévisions concernant les saumons rouges du fleuve Fraser sont présentées sous forme de probabilités cumulatives normalisées (10, 25, 50, 75 et 90 %) pour que l’on puisse rendre compte de l’incertitude aléatoire (stochastique) interannuelle entourant la montaison, laquelle est en très grande partie attribuable à des variations dans les taux de survie des stocks. La distribution des probabilités pour chaque stock couvre généralement la plage de survie qui a été enregistrée historiquement pour les échappées durant une année d’éclosion donnée, avec des valeurs prévisionnelles aux niveaux de probabilités inférieurs représentant les taux de survie des stocks les plus faibles observés, et les valeurs aux niveaux de probabilités plus élevés représentant les taux de survie les plus élevés observés. La montaison totale du saumon rouge du fleuve Fraser s’est chiffrée près ou en deçà de la prévision du niveau de probabilité de 50 % durant les 13 dernières années, sauf en 2010, ce qui donne à penser que la moyenne se situe en dessous du taux de survie moyen pour ce groupe de poissons durant cette période. Au cours des trois dernières années de montaison (2015-2017), la montaison totale de saumons rouges du fleuve Fraser a chuté au niveau prévisionnel de probabilité le plus faible (10 %), ce qui est cohérent avec la présence d’un taux de survie très faible.
La prévision combinée concernant le saumon rouge du fleuve Fraser pour 2018 affiche une estimation médiane de 14 millions de poissons, ce qui est semblable à la montaison moyenne à long terme calculée pour ce cycle (13,1 millions) et au-dessus de la moyenne de toutes les années (7,4 millions). À l’extrémité inférieure de la distribution des prévisions, la prévision de l’effectif de la montaison pour 2018 est 5,3 millions de poissons au niveau de probabilité de 10 %, et 8,4 millions de poissons au niveau de probabilité de 25 %. On a observé, durant les dernières années, des températures chaudes dans les eaux douces de la C.-B. et les écosystèmes marins du Pacifique, lesquelles ont coïncidé avec de piètres taux de survie totaux des saumons rouges du fleuve Fraser. Si ces tendances récentes concernant les taux de survie de ces poissons persistent, la montaison totale en 2018 devrait se situer au niveau prévisionnel de probabilité le plus faible (10 à 25 %). Au niveau d’un stock individuel, toutefois, les réponses sont susceptibles de varier. La planification d’avant-saison de la pêche tient compte d’un éventail de résultats possibles de la montaison d’après la distribution des prévisions, avec un accent plus prononcé mis sur les niveaux de probabilité inférieurs (10 à 25 %) au cours des dernières années. Les décisions de gestion prises en saison reposent sur des données recueillies à ce moment, lesquelles sont comparées avec les paramètres de la prévision.
Les effets de températures de l’eau extrêmement chaudes sur la survie ont été intégrés quantitativement aux prévisions pour huit stocks à propos desquels les modèles de covariation avec la température se comportent bien depuis fort longtemps (stocks de la Stuart [montaison précoce] et stocks des rivières Bowron, Chilko, Quesnel, Raft, Weaver, Birkenhead et du lac Cultus). Selon le niveau de probabilité, ces huit stocks combinés représentent entre 24 et 32 % de la prévision totale pour 2018. L’incorporation des covariables de la température à ces prévisions se traduit par une réduction de la prévision totale de seulement 17 %, car la plupart de la prévision totale n’a pas été étayée par ces données sur la température plus chaude. En outre, comme tous les stocks ne présentent pas le même taux de survie, la distribution des prévisions pour l’ensemble des saumons rouges du fleuve Fraser surestimera probablement la montaison totale, en particulier aux niveaux de probabilité élevés, et il est plus approprié de faire référence à des distributions des prévisions pour un stock individuel plutôt qu’à une prévision concernant la somme des stocks.
Le stock de la rivière Shuswap à montaison tardive domine les prévisions pour 2018 (50 % au niveau de probabilité médian). Contrairement aux prévisions calculées en 2016 et 2017, on n’a pas choisi expressément d’utiliser le modèle de Larkin pour générer les prévisions concernant la montaison tardive du stock de la Shuswap, car on ne s’attend pas à ce que les échappées extrêmement importantes pour l’année d’éclosion de 2010 aient un impact sur la survie de ce stock. Plutôt, on a utilisé le modèle cyclique de Ricker (voir le tableau 4) en fonction des critères de sélection du modèle. Les prévisions effectuées selon le modèle de Larkin sont légèrement inférieures à celles générées par le modèle cyclique de Ricker sélectionné, bien qu’elles soient semblables à celles générées par le modèle de Ricker, ce qui signifie que cette différence n’est pas due à une dépendance à la densité retardée.
Les stocks des rivières Chilko (16 %) et Quesnel (8 %) qui sont concernés par la montaison estivale sont les contributeurs suivants les plus importants de la prévision de 2018. Habituellement, on utilise un modèle de Power (saumoneaux) pour générer des prévisions pour le stock de la Chilko. Cependant, comme des données sur les saumoneaux n’étaient disponibles que pour l’année d’éclosion de 2014, et non pour celle de 2013, on a utilisé un modèle mixte des saumoneaux et des classes d’âge jumelles. Plus particulièrement, on a établi des prévisions pour les poissons d’âge 4 à l’aide d’un modèle de Power des saumoneaux, et pour les poissons d’âge 5 à l’aide d’un modèle des classes d’âge 4 à 5 jumelles (lequel utilisait de façon préliminaire la montaison des poissons d’âge 4 en 2017 pour prédire la montaison des poissons d’âge 5 en 2018. La prévision concernant les poissons d’âge 5 pour le stock de la Chilko est très faible en raison de la faible montaison des poissons d’âge 4 en 2017. On a établi les prévisions pour le stock de la Quesnel en utilisant le même modèle qu’en 2017 : un modèle de Ricker utilisant la température de la surface de la mer mesurée à la hauteur du phare d’Entrance Island. Cet ajout de la covariable d’Entrance Island au modèle a un effet important sur la prévision pour le stock de la Quesnel, réduisant celle-ci de plus de 50 %. Cependant, les estimations préliminaires de la montaison de 2017 indiquent que ce modèle affichait un très haut rendement dans des conditions environnementales semblables à celles utilisées pour générer la prévision de 2018.
On s’attend à ce que les stocks restants contribuent à la prévision selon un pourcentage total de 26 %, les stocks de la Stellako (4 %), de la Seymour (4 %) et de la Scotch (2 %) étant dominants parmi ce groupe.
La présente réponse des Sciences découle du processus de réponse des Sciences suivi le 15 décembre 2017 sur les prévisions d’avant-saison concernant l’importance de la montaison du saumon rouge du fleuve Fraser en 2018. Les prévisions pour 2018 reposent sur des méthodes issues des processus et publications antérieurs du Secrétariat canadien de consultation scientifique (SCCS) (Cass et al. 2006; DFO 2006, 2008, 2009, 2011, 2012, 2013, 2014a, 2014b, 2015a, 2015b, 2016, 2017; Grant et al. 2010; Grant and MacDonald 2011, 2013; MacDonald and Grant 2012)
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