Structure de population de hyalella azteca en zone littorale du lac des baies, lac tempéré de la province de québec

Description morphologique des amphipodes

Les amphipodes récoltés dans cette étude correspondaient à la description morphologique de H. azteca telle que présentée dans les clés d’identification de Bousfield (1958 ; 1973). Tous avaient deux épines sur les segments 1 et 2 du pléon, ce qui exclut la présence de la variété inermis dans nos échantillons (Bousfield, 1996). La gamme de taille des adultes échantillonnés était comprise entre 2 et 7 mm, ce qui indique que ces derniers appartenaient au petit morphotype. À titre comparatif, les adultes du grand morphotype, échantillonnés à un autre site du lac en 2008 (Vergilino et al., en préparation) ont une gamme de tailles comprise entre 8 et 10 mm. Les amphipodes du petit morphotype sont surtout retrouvés dans les plans d’eau dans lesquels on retrouve des poissons comme principaux prédateurs (Wellborn, 1993; 1994). En plus de la forme Hyalella, deux amphipodes rencontrés au cours de ce suivi ont été identifiés morphologiquement à Gammarus lacustris (Bousfield, 1958); le premier a été échantillonné à la station 2 au mois d’août et le second à la station 16 au mois d’octobre.

Certains amphipodes présentaient des signes de maturité sexuelle alors même que le nombre total de segments sur les antennes était de 19 au lieu des 21 attendus (Geisler 1944; Cooper 1965). Ces amphipodes étaient particulièrement nombreux aux mois de mai et de juin chez les amphipodes ayant hiverné et au mois d’août chez les amphipodes de la première cohorte de l’ année. La plupart d’ entre eux pourraient correspondre en fait à des individus adolescents qui se sont développés particulièrement rapidement pour une ou des raisons qui restent encore à explorer. Étant donné qu ‘ en mai et en juin, il était certain que les amphipodes avaient tous hiverné et étaient âgés de plusieurs mois, ils ont été considérés comme des adultes tandis que les individus du mois d’ août possédant 19 segments d’ antennes ont été considérés comme des juvéniles pré-adultes. Tous les individus ayant 20 segments ont été considérés comme des adultes. Il est probable que la longueur du corps mesurée au cours de cette étude ne reflète pas directement la longueur du corps des amphipodes vivants sur le terrain.

En effet, les invertébrés subissent généralement des changements dans la dimension et la masse de leurs corps suite à leur conservation dans une solution de préservation (Johnston et Cunjak, 1999). Par exemple, Lasenby et al. (1994) ont observé que la taille totale du corps de Chaoborus punctipennis augmentait rapidement dans les premières heures de conservation lorsqu’ils étaient préservés dans l’ éthanol 70% pour finalement atteindre une taille environ Il % supérieure à leur taille à l’ état vivant après quelques jours. L’effet de l’ éthanol 95% sur les dimensions du corps n’ a pas été mesuré pour H azteca. Cependant, puisque les amphipodes ont été mesurés après avoir été conservés au moins six mois dans l’éthanol 95%, il est probable que la longueur de leur corps ait eu le temps de se stabiliser (Lasenby et al., 1994), ce qui permettrait d’ obtenir un biais constant.

Variabilité entre les sites d’échantillonnage

L’abondance moyenne des amphipodes varie selon le site d’échantillonnage (figure 3). Les sites dont le substrat était principalement constitué de cailloux et avec des vitesses de courant élevées ou intermédiaires (sites 1 et 3 respectivement) ne contenaient toujours que peu d’amphipodes (environ 3-4 individus), et ce, quelle que soit la date d’échantillonnage. Il est très probable que les amphipodes trouvés à ces sites ne correspondaient pas à une population permanente. Les individus capturés aux sites 1 et 3 correspondaient probablement à des amphipodes apportés par le courant et migrant à l’intérieur du lac à partir d’une ou de plusieurs sources. Deux des sites dont le substrat était principalement constitué de sable et avec des vitesses de courant faibles (sites 2 et 16) présentaient les populations aux effectifs les plus élevés (figure 3). Le site 18 était caractérisé par des abondances en amphipodes généralement faibles, sauf au mois de mai, pour lequel ce site a présenté la population la plus abondante enregistrée pour ce mois (moyenne de 19 individus par unité d’effort par station, tous adultes) (figure 3). Il est possible que le site 18 abritait une population d’amphipodes au mois de mai grâce aux conditions environnementales qui y prévalaient à ce moment. Puisque les sites 1, 3 et 18 ne semblaient pas abriter de populations d’amphipodes permanentes, nous ne nous attarderons qu’aux sites 2 et 16 pour le reste de l’analyse. Au site 2, les effectifs des populations d’amphipodes ont augmenté à partir de juillet. Par la suite, les tendances observées sont presque les mêmes pour les deux sites, le site 16 ayant généralement des abondances moyennes plus importantes que le site 2, sauf au moi s d’août. Il est à noter que la répartition des amphipodes à l’ intérieur des sites était très hétérogène, même entre les stations d’ échantillonnage (figure 3). Cette hétérogénéité spatiale de la présence des amphipodes a également été soulignée dans d’ autres études s’étant intéressées à H azteca (Lindeman et Momot, 1983; Edwards et Cowell, 1992).

Variabilité selon la date d’échantillonnage Pour un même site, l’abondance moyenne des amphipodes vane selon la date d’échantillonnage (figure 3). À partir du mois de mal, l’abondance moyenne des amphipodes a augmenté pour atteindre un pic au mois d’août pour le site 2 et au mois de septembre pour le site 16. Le 14 mai, alors que le lac était libéré de ses glaces, aucun amphipode n’ a été trouvé dans la zone littorale. La semaine suivante, les amphipodes étaient présents à chacun des sites mais peu nombreux. Les individus récoltés étaient pour la plupart des adultes de taille intermédiaire nés l’année précédente et ayant hiverné (figures 4 à 7). En juin, les amphipodes étaient en plus grand nombre et étaient de plus grande taille (figures 3 à 5). Aucun juvénile n ‘ a été trouvé, ce qui suggère que des amphipodes adultes ayant hiverné ont migré vers les sites 2 et 16 entre les deux échantillonnages. La migration des amphipodes selon la profondeur à l’ intérieur d’ un lac et en fonction de la période de l’ année n’a pas encore été formellement rapportée, bien que plusieurs observations suggèrent un événement de migration (Mathias, 1971 ). Kruschwitz (1978) mentionne la présence de spécimens de H azteca en eaux profondes ( 1,5 m) durant l’ hiver et en zone littorale le reste de l’ année dans le lac Pawnee au Nebraska. Au lac des Baies, il est donc possible que les populations de H azteca effectuent une mi grati on vers la zone littorale lorsque la température de l’eau se réchauffe et que la zone littorale se libère de sa glace, ce qui expliquerait l’ accroissement de la population que nous avons observé en juin (mais voir aussi Lindeman et Momot (1983), qui affirment n ‘avoir jamais observé de variation dans la distribution des Hyalella selon la profondeur à l’intérieur d’un lac de milieu tempéré) .

Les amphipodes ont probablement commencé à se reproduire à la fin du mois de juin ou au début du mois de juillet, alors que la température de l’eau a commencé à dépasser les 20°C (tableau 2). En laboratoire, de March (1977) a trouvé qu ‘ une photopériode croissante associée à une température d ‘ au moins 20°C ou au-dessus était nécessaire pour déclencher et maintenir un comportement reproducteur chez H azteca. Au moment de l’échantillonnage du 13 juin 2007, peu de femelles portaient des oeufs alors que lors de l’échantillonnage du 18 juillet 2007, les femelles en portaient souvent et que l’essentiel de la population au site 16 était constitué de juvéniles de l’année (figure 7). Un échantillOlmage non quantitatif effectué au même site le 1 er juillet 2008 montrait que plusieurs femelles portaient des oeufs à ce moment et que les juvéniles étaient absents de la population (Dionne 2008, données non publiées), ce qui suggère que le premier événement reproducteur des amphipodes a dû avoir lieu aux alentours de cette date en 2007. À partir du moi s de juillet 2007, les adultes ayant hiverné se sont raréfiés (figures 6 et 7). Ces adultes devaient subir une pression de prédation plus élevée que celle de leurs juvéniles en raison de leur plus grande taille (Wellborn, 1993 ; 1994), en plus d’avoir pratiquement atteint la limite de l’espérance de vie des amphipodes, qui est estimée à une année (Smith, 2001).

Au mois d’ août, les juvéniles ont continué à former l’essentiel des effectifs de la population, mais ils étaient en moyenne plus âgés qu’en juillet (figure 7); au site 2, par contre, les juvéniles formaient plutôt la moitié de l’effectif de la population ce même mois (figure 6). Durant le mois de septembre, les juvéniles représentaient un peu moins de la moitié des effectifs, l’autre moitié étant formée des adultes de la première cohorte nés en juillet et des nouveaux adultes de la deuxième cohorte nés en août (figures 6 et 7). Au mois d ‘octobre, la population était SUliout formée d’adultes plus âgés et plus grands que ceux du mois de septembre (figures 4 à 7). Cette diminution dans le nombre de juvéniles échantillonnés suggère que les amphipodes ont probablement cessé de se reproduire durant le mois de septembre. Cela coïnciderait avec la période durant laquelle la température de l’ eau a baissé en dessous des 20°C (tableau 2). En novembre, les effectifs de la population de H azteca ont fortement décliné au site 16. Les amphipodes étaient tout de même plus abondants qu ‘au printemps tout en étant de taille comparable (figure 3 et 5). La réduction des effectifs de la population pourrait s’expliquer à la fois par une migration des amphipodes en zone plus profonde à mesure que la température de l’eau baisse et par un taux de mortalité élevé chez les amphipodes de la première cohorte de l’année (Kruschwitz, 1978 ; Panov et McQueen, 1998).