Centre d’expertise sur les mammifères marins, Rapport de recherche scientifique 2012-2014

Table des matières

• Remerciements
• Message du directeur du CEMAM
• Inventaire des cétacés dans l’Extrême-Arctique 2013
• Béluga de l’estuaire du Saint-Laurent
• Le suivi des prédateurs par émetteurs-récepteurs acoustiques et balises GPS révèle des rencontres avec des poissons marins équipés d’un émetteur acoustique
• Les suivis longitudinaux du succès reproducteur révèlent une variation marquée de la valeur adaptative chez le phoque gris
• Atlas annuel du bruit de navigation: le modèle PSSEL
• Impact des changements climatiques sur la qualité et la disponibilité de la banquise côtière permettant la reproduction du phoque annelé sur la côte du Labrador
• Bélugas et phoques annelés: bioindicateurs de changements écosystémiques dans la mer de Beaufort
• L’impact des changements climatiques sur la reproduction d’une espèce dépendante de la glace: le phoque du Groenland du Nord-Ouest de l’Atlantique
• Publications de 2012-2014

Le suivi de prédateurs par émetteurs-récepteurs acoustiques et balises GPS révèle des rencontres avec des poissons marins équipés d’un émetteur acoustique

W. Don Bowen, Lidgard, D.C., Jonsen, I. et Iverson, S. J.

Il est de plus en plus avéré que les prédateurs des niveaux trophiques supérieurs, tels que les phoques, jouent un rôle important dans le façonnage et la stabilisation de la structure et du fonctionnement des écosystèmes. Bien que les progrès technologiques en matière de télémétrie ont permis de mieux comprendre les déplacements, le comportement d’approvisionnement et d’utilisation de l’habitat par les prédateurs marins des niveaux trophiques supérieurs, les interactions entre les mammifères marins et leurs proies et compétiteurs demeurent peu étudiées. L’utilisation novatrice de la localisation par télémétrie combinée aux émetteurs et émetteurs-récepteurs acoustiques codés, par l’intermédiaire d’un programme de recherche coopératif intitulé Ocean Tracking Network (OTN), promet d’améliorer radicalement notre compréhension du comportement des prédateurs et des interactions prédateurs-proies dans l’océan.

L’OTN est une plateforme mondiale de développement technologique et de recherche océanographique appuyée par le Fonds de collaboration internationale de la Fondation canadienne pour l’innovation (FCI) en collaboration avec le CRSNG et le MPO valant 35 millions de dollars. Son siège se trouve à l’Université Dalhousie à Halifax, N.-É. (Canada). Cette initiative vise à révolutionner notre perception et notre compréhension des océans. L’OTN met en place, dans les trois océans baignant le Canada, une infrastructure robuste et libre d’accès afin d’établir un système d’observation de l’océan novateur et unique, axé sur la documentation scientifique des déplacements, de l’utilisation de l’habitat et de la survie des animaux en fonction de l’évolution des conditions physiques, chimiques et biologiques des océans. En 2008, l’OTN a initié le déploiement d’un équipement de surveillance océanographique et de récepteurs acoustiques canadiens de pointe dans des endroits stratégiques de l’océan. L’« OTN Canada » est un réseau de recherche interactive à l’échelle nationale fondé en janvier 2010 par le CRSNG du Canada et financé pour sept ans.

Dans l’Atlantique, une des composantes de l’OTN consiste à utiliser les phoques gris (Halichoerus grypus) comme « biosondes » afin de recueillir des données biologiques et physiques dans les eaux du plateau continental de l’est du Canada. Les interactions prédateurs-proies ont des conséquences importantes aux niveaux des populations et des communautés qui dépendent de la fréquence des rencontres entre les prédateurs et les proies. Néanmoins, les patrons spatiotemporels de ces rencontres dans l’océan sont peu connus. Une équipe de chercheurs de l’Institut océanographique de Bedford (IOB) et de l’Université Dalhousie a commencé à recueillir, grâce à la télémétrie acoustique et satellitaire, des données sur la configuration spatiale et temporelle des rencontres entre le phoque gris et la morue de l’Atlantique (Gadus morhua) et le saumon de l’Atlantique (Salmo salar). Ces espèces de poissons font l’objet de préoccupations en matière de conservation et sont d’intérêt commercial. La prédation exercée par les phoques gris pourrait constituer un facteur influençant le rétablissement des stocks. Les interactions intraspécifiques chez le phoque gris ainsi qu’entre les phoques gris et un compétiteur présumé, le thon, sont également mises au jour pour la première fois grâce aux individus équipés d’un émetteur-receveur acoustique.

Cette recherche comprend deux composantes. La première vise à équiper les phoques gris d’une balise GPS et Argos permettant de mesurer la position et le comportement de l’animal ainsi que d’un émetteur-récepteur mobile VENCO transmettant et enregistrant des signaux acoustiques encodés. (figure 4). La deuxième consiste à équiper les proies, telle la morue de l’Atlantique, d’émetteurs acoustiques VEMCO transmettant un signal codé unique pour chaque individu. L’émetteur-récepteur mobile a été programmé pour transmettre des signaux de façon irrégulière aux 60 à 180 secondes (afin d’éviter que les émetteurs-récepteurs mobiles transmettent des messages simultanément, ce qui pourrait causer de l’interférence entre les signaux et donc des données de détection erronées), et pour demeurer en mode de réception le reste du temps. Pendant cette période, 623 morues de l’Atlantique et environ 300 saumons de l’Atlantique ont été équipés d’un émetteur acoustique VEMCO V13 dans le sud du golfe du Saint-Laurent et dans l’est du plateau néo-écossais.

Au cours des quatre premières années de l’étude (qui a débuté en 2009), 16 des 64 émetteurs-récepteurs mobiles posés sur des phoques gris adultes ont détecté des signaux provenant de 17 morues de l’Atlantique adultes et de sept saumons de l’Atlantique équipés d’émetteurs acoustiques (figure 5). L’analyse des patrons spatiotemporels de ces interactions entre phoques et poissons indique qu’un saumon et deux morues pourraient avoir été mangés. En plus de la détection acoustique des proies, la plupart des phoques gris équipés d’un émetteur-récepteur acoustique se sont détectés mutuellement. Pendant les quatre premières années, environ 7 000 détections ont été enregistrées entre les phoques équipés d’un émetteur-receveur. Une analyse détaillée des données de 2009 a révélé que la répartition spatiotemporelle de ces détections n’était pas aléatoire, mais plutôt concentrée lorsque les phoques se trouvaient sur des bancs extracôtiers, lieux présumément préférentiels pour l’alimentation (figure 6).

La nécessité de récupérer l’émetteur-récepteur mobile pour pouvoir en récupérer les données a limité le déploiement des appareils aux endroits où les chances de pouvoir recapturer les animaux étaient élevées, comme à l’île de Sable. Cette contrainte a donc restreint à la fois les espèces et les zones étudiées à l’aide de cet appareil. Pour contourner cette limitation, une fonction Bluetooth a été intégrée à l’émetteur-récepteur mobile ainsi qu’à la balise GPS-Argos grâce à un partenariat impliquant le département de recherche sur les mammifères marins (Sea Mammal Research Unit) de l’Université St- Andrews, en Écosse, et VEMCO, au Canada. Ce système permet aux données enregistrées par l’émetteur-récepteur acoustique d’être transmises par connexion Bluetooth à l’émetteur GPS-Argos, qui les relaie au système satellite Argos où elles sont accessibles. Afin d’évaluer la performance in situ du système Bluetooth, des unités ont été déployées sur deux phoques gris femelles adultes sur l’île de Sable (N.-É.) en octobre 2012 et récupérées lors de la saison de reproduction subséquente. Les données archivées par l’émetteur-récepteur mobile ont été comparées aux données téléchargées à partir du système Argos et jugées identiques en tous points. En juillet 2013, huit émetteurs-récepteurs mobiles Bluetooth ont été déployés dans le golfe du Saint-Laurent et cinq autres devaient être déployés en 2014.

Les chercheurs ont démontré qu’en couplant l’utilisation d’émetteurs-récepteurs acoustiques et la technologie Argos/GPS, il est possible d’étudier les patrons spatiotemporels des interactions entre les phoques gris et différentes espèces de poissons dans deux grands écosystèmes marins canadien, l’est du plateau néo-écossais et le sud du golfe du Saint-Laurent.