Outre les efforts réguliers de photo-identification et de recherche sur le comportement et la structure des populations de mysticètes (baleines à fanons) fréquentant le golfe du Saint-Laurent, le MICS collabore avec plusieurs autres instituts de recherche et universités sur divers projets de recherche, touchant notamment à l'acoustique, la génétique et les comportements de recherche de nourriture des baleines à fanons.
- Suivi des baleines franches de l'Atlantique Nord
- Taux d'empêtrement chez le rorqual commun et le rorqual bleu
- Projet de "tagging" par balise satellite
- Reproduction et condition corporelle chez le rorqual à bosse
- Différenciation des niches trophiques chez les rorquals communs dans le Saint-Laurent
- Écologie sensorielle et comportement alimentaire chez les mysticètes
- Génétique des populations des dauphins à flancs blancs et des dauphins à nez blanc de l'Atlantique
Suivi des baleines franches de l'Atlantique Nord
En collaboration avec le Ministère de Pêches et Océans Canada (MPO)
Résumé
Depuis deux ans, en même temps que le MICS effectue son travail de terrain annuel sur les mysticètes dans le détroit de Jacques Cartier et ses eaux adjacentes entre juin et septembre, nous récoltons des données sur les baleines noires (baleines franches) de l'Atlantique Nord et signalons leur présence aux principaux collaborateurs. Pour un résumé de ces suivis et pour télécharger une copie des données brutes relatives à l'effort, veuillez cliquer sur les liens ci-dessous:
Résumé et données brutes du suivi 2018
Taux d'empêtrement chez le rorqual commun et le rorqual bleu
Projet drone
Les empêtrements sub-mortels et mortels dans le matériel de pêche chez les cétacés est maintenant une inquiétude majeure et répandue en termes de protection de l'environnement, qui est identifiée comme le principal obstacle au rétablissement de certaines espèces menacées, telles que la baleine franche de l'Atlantique Nord (Eubalaena glacialis, dite aussi la baleine noire de l'Atlantique Nord). Jusqu’à présent, le risque d’empêtrement chez les rorquals, notamment les deux espèces listées dans la LEP (Loi sur les Espèces en Péril), le rorqual bleu (Balaenoptera musculus) et le rorqual commun (Balaenoptera physalus), a été considéré comme bas ou négligeable sur base d’études de photo-identification mesurant le taux d’animaux portant des cicatrices. Cependant, les analyses préliminaires du taux de cicatrisation en se basant sur les données photographiques de rorquals communs et bleus de l’Atlantique Nord-Ouest démontrent que les estimations précédentes du taux d’empêtrement a été sévèrement sous-estimé. Les principaux points d’accrochage du materiel de pêche chez les cétacés se situent au niveau de la bouche, des nageoires pectorales et en particulier de la région caudale (pédoncule et queue). Il est probable que les tentatives d’estimation du taux d’empêtrement aient été sous-estimées par le passé pour deux raisons:
1. Les rorquals communs ne sortent pas leur queue de l’eau lorsqu’ils prennent leur dernière inspiration avant de plonger; et très peu de rorquals bleus le font (environ 15%).
2. Les photos prises pour la photo-identification ne se focalisent pas sur le pédoncule ou la région de la tête/bouche, mais plutôt sur les flancs de l’animal. En n’analysant que les photos standards de photo-identification, le taux d’empêtrement est estimé à 10% des animaux, tant chez les rorquals bleus que chez les rorquals communs. Lorsqu’on répète l’analyse en sélectionnant uniquement des individus pour lesquels on dispose de photos de l’ensemble du corps (flancs, pédoncule, tête/bouche, la queue et le pédoncule), la proportion de rorquals bleus présentant des cicatrices d’empêtrement augmente de 50% (n=12) à 75% (n=14) selon le côté photographié. Chez les rorquals communs, seuls 95 animaux montrent une grande partie du pédoncule au-dessus de la surface et 41% d’entre eux présentent des signes d’empêtrements passés, bien que ceci n’inclue pas la queue. En conclusions, nous suspectons que plus de 50% des rorquals bleus et des rorquals communs de l’Atlantique Nord-Ouest ont été empêtrés à un moment donné de leur vie. Les risques d’effets sub-mortels ou mortels sur ces deux espèces de la LEP ont été sérieusement mal estimés.
Actuellement, les techniques de recherches exercées à partir d’embarcations nautiques ne sont pas en mesure de répondre aux questions à ce sujet, donc nous recommandons l’obtention d’imagerie aérienne de rorquals communs et bleus individuels. Par l’intermédiaire d’un drone, nous obtenons des images aériennes (photos et vidéos) en haute résolution de ces deux espèces, dans le but de capturer des images de l’entièreté du corps (de la tête à la queue) de chaque individu rencontré. L’avantage des images aériennes est que l’on peut détecter les cicatrices sur les parties du corps immergées juste sous la surface de l’eau, grâce à l’angle perpendiculaire entre le sujet et la caméra. Ces images aériennes sont utilisées pour identifier les individus d’une part, et d’autre part pour determiner s’ils présentent des cicatrices dues à l’empêtrement.
Le but principal est d’estimer le nombre total de rorquals communs et bleus qui présentent des marques d’empêtrements. Une étude sur plusieurs années est nécessaire afin d’estimer le taux d’empêtrement annuel, nous permettant de quantifier le nombre d’animaux qui accumulent de nouvelles cicatrices et traces d’une année sur l’autre. Ceci est vital pour cerner l’étendue actuelle du problème. Afin d’arriver à cet objectif, un échantillon plus large est requis au cours de deux années consécutives ou plus, afin d’étudier les mêmes individus au cours du temps.
Une étude sur plusieurs années permettrait, en outre, d’observer le processus de cicatrisation et de guérison, et donc ultérieurement d’estimer le taux de mortalité dû à l’empêtrement, tel que cela a été fait pour les rorquals à bosse dans le Golfe du Maine (Robbins, 2009).
Projet de "tagging" par balise satellite
En collaboration avec le Ministère de Pêches et Océans Canada (MPO)
Afin de récolter davantage d'informations sur les déplacements de la baleine bleue dans le Saint-Laurent, nous avons posé nos premières balises satellites (tags) en 1996. Cet effort a abouti à respectivement 12 et 19 jours de suivi et de collecte de données dans l'estuaire du Saint-Laurent. En 2002, nous avons posé une balise sur une baleine bleue et avons suivi sa dispersion depuis l'estuaire jusqu'au Golfe du Saint-Laurent et au-delà des Îles de la Madeleine pendant près d'un mois.
En 2010, un programme plus régulier de marquage de baleines bleues, utilisant des balises à faible pénétration, a été mis en place dans l'estuaire du Saint-Laurent et au large de la péninsule de Gaspé, programme au cours duquel 19 tags ont été déployés. Les données recueillies au long de cette période ont confirmé, voire étendu, les données récoltées par photo-identification depuis les années 1980 qui avaient révélé que, du printemps à l'automne, les baleines bleues se dispersent à l'est et à l'ouest le long de la péninsule de Gaspé. Les informations prises par photo-identification et par tagging confirment maintenant que cette dispersion se produit à partir du Saint-Laurent, jusqu'au détroit de Cabot et au-delà pendant l'automne.
Ce programme de marquage satellite, en collaboration avec le Dr. Lesage de Pêches et Océans Canada (MPO) à Mont-Joli au Québec, se poursuivra en 2014 et nous permettra de mieux comprendre l'utilisation de l'habitat de la baleine bleue dans les eaux de l'Est du Canada.
Reproduction et condition corporelle chez le rorqual à bosse
En collaboration avec Joanna Kershaw, SMRU, Université de St. Andrews
Dans le cadre d'un projet en collaboration avec les chercheurs du Sea Mammal Research Unit (SMRU) de l'université de St. Andrews (SMRU) en Écosse, les taux d'hormones de stress et de reproduction sont mesurés à partir d'échantillons de souffle et de graisse des rorquals à bosse. Les taux d'hormones de reproduction, en particulier la progestérone, peuvent aussi être mesurés de la même façon, et servent d'indicateurs de grossesse chez plusieurs espèces de cétacés; chose qui a été démontré par plusieurs études. À l'aide de ces échantillons, nous pouvons donc recueillir des données sur les taux de grossesse au sein des populations de rorquals à bosse du golfe du Saint-Laurent, ainsi que sur les taux de survie des baleineaux. Ce dernier s'observe lorsqu'une femelle n'est plus accompagnée de son jeune baleineau l'année successive de la naissance de celui-ci.
Le cortisol, une hormone de stress, peut également être mesuré à partir de ces échantillons de graisse et de souffle. Dans leur environnement naturel, les animaux sont exposés à une série de conditions environnementales ainsi qu'à une influence anthropique qui peuvent leur induire un stress physiologique. Les réactions physiologiques en réponse au stress peuvent être aigües (à court terme) ou chroniques (à long terme). Du fait que les conséquences d'un stress chronique peuvent avoir un effet nuisible sur plusieurs aspects de la physiologie de l'animal, dont ses fonctions immunitaires et son succès reproducteur, la mesure du stress chez les animaux sauvages suscite un intérêt grandissant. Cette étude tentera de mesurer le stress chez les cétacés dans leur habitat naturel : les niveaux de cortisol dans les échantillons de graisse seront analysés en tant qu'indicateur de stress chronique, alors que les niveaux de cortisol dans le souffle seront utilisés comme indicateur de stress aigu.
Différenciation des niches trophiques chez les rorquals communs dans le Saint-Laurent
En collaboration avec le Ministère de Pêches et Océans Canada (MPO)
En collaboration avec Pêches et Océans Canada (MPO), nous faisons des recherches sur la différenciation des niches trophiques des quatre espèces de rorquals sympatriques présentes dans le golfe du Saint-Laurent à l'aide de mesures d'isotopes stables dans la peau des baleines. Dans un environnement limité en ressources, la compétition pour la nourriture est probablement plus forte entre les espèces voisines ayant des besoins écologiques similaires, comme c'est le cas pour les rorquals bleus, communs, à bosse et les petits rorquals du golfe du Saint-Laurent. Nous ne disposons encore que de peu de connaissances en ce qui concerne leur niche trophique, ce qui limite notre compréhension des mécanismes qui permettent leur cohabitation. Jusqu'à présent, nous avons observé que la baleine bleue occupe la position trophique la plus basse, suivie par le rorqual commun, le petit rorqual, et puis le rorqual à bosse. De plus, une analyse de l'utilisation à long terme des ressources a révélé que les espèces ayant une diète spécialisée (baleine bleue) avaient le plus faible degré de variation temporelle de diète, alors que les espèces qui ont une alimentation plus variée (rorqual commun, à bosse et petit rorqual) montraient une plus grande fluctuation de leur diète dans le temps. Cette variation temporelle de l'utilisation des ressources, particulièrement chez le rorqual à bosse, pourrait en fait répondre aux variations de l'abondance ou de la disponibilité des proies. Les isotopes stables sont communément utilisés en tant qu'indicateurs de grands changements environnementaux au fil du temps, et continueront d'être utilisés afin de suivre la diète des baleines du Saint-Laurent.
Écologie sensorielle et comportement alimentaire chez les mysticètes
En collaboration avec René Swift, SMRU, Université de St. Andrews
René Swift, doctorant à l'université St Andrews en Écosse, entreprend actuellement un projet sur l'écologie sensorielle et le comportement alimentaire des baleines à fanons. Les mysticètes, comprenant les plus gros animaux ayant vécu sur terre, se nourrissent essentiellement de certaines des plus petites proies qui existent, telles que le krill et les poissons fourrage. Par contre, nous ne savons pas encore comment ces baleines réussissent à détecter et à localiser leurs proies. Contrairement aux baleines à dents, les longueurs d'onde sonores produites par les baleines à fanons seraient trop grandes pour pouvoir détecter d'aussi petites proies. Il semble donc qu'elles aient développé une autre méthode de recherche de nourriture. Les baleines à fanons pourraient par exemple se fier à certains facteurs environnementaux, comme les fronts thermiques, et à certains signaux acoustiques et chimiques émis par les proies elles-mêmes. Afin d'enquêter sur ces questions, des caméras non invasives ainsi que des balises munies d'accéléromètres (les enregistreurs de données sont conçus et développés à l'université de Tokyo au Japon) sont fixées à l'aide d'un système de ventouse sur le dos de rorquals à bosse et de rorquals communs. Ces animaux sont ensuite suivis pendant toute la période d'attachement de la balise (entre huit et dix heures), période au cours de laquelle la caméra de la balise, de paire avec l'échosondeur du bateau, permet le suivi simultané de la distribution des proies. Ceci nous permet d'observer les déplacements de l'animal en recherche de nourriture en fonction de la densité et de la distribution de sa proie. Lors d'une étude préliminaire effectuée en 2011, René Swift a été le premier à confirmer que les rorquals à bosse du Golfe du Saint-Laurent effectuaient une transition entre la recherche de nourriture dans la colonne d'eau et la recherche de nourriture sur les fonds marins. Au cours de cette quatrième saison d'étude accordée à ce projet, les efforts seront davantage consacrés au marquage de rorquals communs au moyen de balises dans le but de comparer l'écologie alimentaire des deux espèces. Presqu'une trentaine de rorquals à bosse ont été balisés au cours des trois dernières saisons, et l'analyse des données recueillies risque d'être de longue haleine.
Génétique des populations des dauphins à flancs blancs et des dauphins à nez blanc de l'Atlantique
En collaboration avec Nikki Vollmer, Smithsonian Institute et NOAA
Nikki Vollmer, post-doctorante du National Research Council au National Oceanographic and Atmospheric Administration (NOAA), du laboratoire National Systematics Lab (Washington, D.C.), fait de la recherche sur la génétique des populations de dauphins à flancs blancs de l'Atlantique (Lagenorhynchus acutus) et les dauphins à nez blanc (Lagenorhynchus albirostris) dans les eaux de l'océan Atlantique Nord Ouest (ANO).
Cette étude répond directement aux critères législatifs de l'Acte de Protection des Mammifères Marins et du Service National des Pêches de NOAA aux États-Unis, afin de s'assurer d'une gestion et protection adéquate pour ces deux espèces dans leur aire de répartition dans les eaux de l'ANO. Bien qu'aucune de ces espèces ne soit considérée comme menacée, l'on prévoit qu'elles sont toutes deux susceptibles d'être très vulnérables aux effets négatifs du changement climatique.
Les paramètres de gestion de ces populations n'ont encore jamais été validés par des données moléculaires, et des analyses génétiques sont donc nécessaires afin de déterminer combien de populations génétiquement distinctes il existe. Dans le but d'étudier la structure de ces populations, des biopsies échantillonnées à distance seront recueillies sur des dauphins dans le Golfe du Saint-Laurent. Les échantillons seront ensuite acheminés au Laboratoire de Biologie Analytique du Musée d'Histoire Naturelle du Smithsonian à Washington D.C. afin d'en extraire l'ADN et d'amplifier les marqueurs mitochondriaux et nucléaires pour d'ultérieures analyses génétiques.
Ces informations nous permettront d'avancer nos connaissances sur les populations qui sont particulièrement négativement affectées par la pêche commerciale, aider à prévoir les impacts potentiels du changement climatique, et en fin de compte, contribuer à de meilleures mesures de gestion et de conservation.