Projets en cours

Projets de recherche pour la saison 2014

 

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.

Écologie sensorielle et comportement alimentaire des baleines à fanons
René Swift (Université de St Andrews, Écosse)

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.

Différenciation des niches trophiques des rorquals dans le golfe du Saint-Laurent

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.

Mesure des hormones de reproduction et de stress chez les rorquals à bosse – Sea Mammal Research Unit, Écosse

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.

Reproduction et condition corporelle des rorquals à bosse

Joanna Kershaw, également doctorante à l'université St Andrews en Écosse, et membre de l'équipe du MICS, entreprend actuellement un projet collaboratif entre les deux instituts de recherche qui consiste à établir de nouveaux moyens de mesurer la condition corporelle des cétacés dans leur milieu naturel. La condition corporelle des individus représente une mesure de leurs réserves de gras et constitue un bon indicateur de leur résilience aux variations environnementales et aux impacts anthropogéniques, ainsi que de leur potentiel reproducteur. Malgré leur importance, les méthodes actuelles d'estimation de la condition corporelle en habitat naturel sont descriptives, subjectives et inapplicables à la plupart des espèces de cétacés. Joanna se penchera sur cette lacune dans nos connaissances en recherchant et en travaillant sur de nouvelles méthodes d'estimation de condition corporelle sur des cétacés dans leur habitat naturel en utilisant des marqueurs biologiques présents dans leurs graisses. Les cétacés sont uniques parmi les espèces de mammifères car leurs réserves de gras peuvent être échantillonnées directement en prenant une biopsie de leur couche de graisse superficielle. En tant que telle, la couche de gras des cétacés présente une opportunité d'échantillonnage peu invasive qui permet d'augmenter nos connaissances en ce qui concerne la condition corporelle d'animaux vivants. Au final, ce travail vise à développer des méthodes d'estimation de la condition corporelle des cétacés à partir des quantités et différents types de gras et d'hormones dans leur graisse en les utilisant comme des bio-marqueurs de leur santé générale.

Projet de marquage par balise satellite

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 l'est 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.

Génétique des populations des dauphins à flancs blancs de l'Atlantique et des dauphins à nez blanc

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 Etats-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.