Nouvelles de la science faunique et paysagère

Hiver 2009

Populations sauvages

Habitats et écosystèmes

Effets des produits toxiques sur la santé

À propos de ce bulletin

Populations sauvages

Parc national Jasper | Photo : Photos.com> Les juncos des montagnes adaptent leur stratégie de reproduction à l’habitat

Une étude quinquennale réalisée dans les Rocheuses canadiennes a examiné les différences entre les stratégies du cycle biologique des juncos vivant à basse et à haute altitude. Une étude de Heather Bears, supervisée par Kathy Martin, a montré que certains caractères du cycle biologique ont subi des changements adaptatifs. Les juncos de haute altitude se sont adaptés à une saison de reproduction plus brève en produisant moins d’oisillons ayant un taux de survie annuel plus élevé.

Le Junco ardoisé (Junco hyemalis) a été suivi aux altitudes extrêmes de son aire de reproduction dans le parc national Jasper (Alberta). L’étude a porté sur des caractères associés à la valeur adaptative : calendriers de ponte, réussite de la reproduction, taux de survie de la descendance et indicateurs de la compétitivité, comme la taille et le moment de l’arrivée. Les oiseaux de haute altitude n’étaient pas moins bons compétiteurs que les autres (c.­à­d. qu’ils n’étaient vraisemblablement pas exclus des lieux de reproduction à basse altitude).

Les oiseaux de haute altitude ont retardé le moment de la ponte et réduit leur saison de reproduction à moins de la moitié de celle des oiseaux de basse altitude. Ils ont ainsi eu moins de couvées par saison. Le taux de reproduction annuel des oiseaux vivant à haute altitude était inférieur de 55 à 61 p. 100 à celui des oiseaux de basse altitude, un inconvénient compensé par un taux de survie des adultes et des oisillons de 15 à 20 p. 100 plus élevé. Dans l’ensemble, l’étude a montré qu’à mesure que l’altitude augmente, les oiseaux chanteurs alpins adoptent un style de vie plus lent, produisent moins d’oisillons chaque année, mais vivent plus longtemps et ont donc plus d’années pour se reproduire.

Ce projet a été réalisé en collaboration avec le Centre for Applied Conservation Research (University of British Columbia).

Les résultats ont été présentés dans Nature Research Highlights (Biology: Mile-high strategies) et publiés dans le Journal of Animal Ecology :

Bears, H., K. Martin et G.C. White. 2009. Breeding in high-elevation habitat results in shift to slower life-history strategy within a single species .Journal of Animal Ecology 78(2): 365-375. [doi: 10.1111/j.1365-2656.2008.01491.x disponible par l’entremise de http://dx.doi.org]

Personne-ressource : Dr Kathy Martin (604) 940-4667 ou Heather Bears (778) 998-4384

 

> L’alimentation de l’ours blanc dans un écosystème arctique en évolution

Une étude d’une durée de 30 ans indique que l’ours blanc dont l’alimentation est spécialisée est peut­être plus sensible à la modification des conditions de la glace de mer :

Une étude écosystémique ayant porté sur 1 738 ours de tout l’Arctique canadien montre que l’ours blanc peut modifier ses habitudes alimentaires pour tirer parti de proies abondantes à l’échelle locale ou, jusqu’à un certain point, pour remplacer une espèce dont les effectifs ont diminué, là où il ne dépend pas de la présence de phoques. Des données récentes sur les populations semblent indiquer que les ours blancs les plus vulnérables sont ceux dont l’alimentation est la plus spécialisée.

Les résultats ont été publiés dans la revue Ecological Monographs:

Thiemann, G. W., S. J. Iverson et  I. Stirling. 2008. Polar bear diets and arctic marine food webs: insights from fatty acid analysis. Ecological Monographs 78(4): 591-613.

Effets négatifs du réchauffement de la planète récemment consignés dans le sud de la mer de Beaufort :

Des observations effectuées de 2003 à 2006 dans cette région indiquent que les ours blancs subissent un stress alimentaire. La diminution de la population de phoques constitue peut­être une explication écologique de cette situation. La superficie record des eaux libres de glaces et la durée sans précédent de ce phénomène, qui entraînent des changements importants dans le milieu marin et des glaces de mer, peut­être sous l’influence du réchauffement de la planète, en sont une cause plus probable.

Les résultats ont été publiés dans la revue Arctic :

Stirling, I., E. Richardson, G.W. Thiemann et A.E. Derocher. 2008. Unusual predation attempts of polar bears on ringed seals in the southern Beaufort Sea: Possible significance of changing spring ice conditions. Arctic 61 : 14-22.

Breath sampling of an immobilized polar bear near Churchill, Manitoba (1997) | Photo: Environment CanadaLes ours blancs qui jeunent ne retirent peut­être pas grand avantage énergétique des baies :

La modification du climat de l’Arctique augmente l’importance de la possibilité pour l’ours blanc de compléter les réserves de gras qu’il a emmagasinées par des baies terrestres. Les auteurs décrivent l’analyse du CO2 de l’haleine de 300 ours jeunant à l’ouest de la baie d’Hudson pendant les saisons des eaux libres de glaces qu’ils ont effectuée pour obtenir les valeurs de l’isotope du carbone stable (δ13C). Les résultats semblent indiquer que les ours qui se sont nourris de baies n’en ont pas tiré grand avantage énergétique.

Les résultats ont été publiés dans la Revue canadienne de zoologie :

Hobson, K.A., I. Stirling et D.S. Andriashek. 2009. Isotopic homogeneity of breath CO2 from fasting and berry-eating white bears: Implications for tracing reliance on terrestrial foods in a changing Arctic Revue canadienne de zoologie 87 : 50-55.

Personne-ressource : Dr Ian Stirling (780) 435-7349

 

Saumon chinook | Photo : Photos.com> Pourquoi les œufs de saumon sont­ils rouges?

La couleur rouge caractéristique des œufs de saumon est due aux caroténoïdes provenant de la mère. Une étude récente menée sur des saumons sauvages et des saumons d’élevage a montré qu’il existe des liens significatifs appuyant l’hypothèse selon laquelle cette pigmentation améliore le taux de survie de la descendance pendant l’incubation et augmente la résistance à la maladie après l’éclosion.

Cette étude, réalisée en collaboration par Robert Letcher et Dan Heath du Great Lakes Institute for Environmental Research (University of Windsor), a cherché des corrélations entre le niveau des caroténoïdes, d’une part, et la survie des œufs en incubation et la résistance à la maladie, plus précisément à la vibriose, d’autre part. Les caroténoïdes sont des pigments biologiques naturellement présents dans les plantes et les animaux. Le saumon sauvage en consomme dans son alimentation et une caroténoïde appelée astaxanthine est ajoutée à la moulée des poissons d’élevage. L’étude a porté sur des œufs de saumon quinnat (Oncorhynchus tshawytscha) de poissons sauvages des rivières Quinsam et Chehalis (Colombie-Britannique), et de poissons d’élevage de l’île de Vancouver.

Le niveau des caroténoïdes dans les œufs élevés dans des familles maternelles a été mesuré. La survie des œufs en incubation et la résistance à la maladie ont été associées à la concentration moyenne en caroténoïdes des œufs dans les familles. La concentration en caroténoïdes des œufs a été associée à la résistance à certaines maladies, pendant l’incubation et à sept mois après l’éclosion. La relation incubation­survie était limitée, toutefois, ce qui semble indiquer l’existence d’un « effet de seuil » des caroténoïdes sur la survie.

Les résultats ont été publiés dans la revue Evolutionary Ecology Research :

S.T. Tyndale, R.J. Letcher, J. Heath et D.D. Heath. 2008.Why are salmon eggs red? Egg carotenoids and early life survival of chinook salmon (Oncorhynchus tshawytscha). Evolutionary Ecology Research 10(8) : 1187-1199.

Personne-ressource : Dr Robert Letcher (613) 998-6696

Habitats et écosystèmes

Transect (400 m in length) and point-count station adjacent to riparian areas along wetlands (Saskatchewan and Alberta) (Cliquer pour agrandir) (en anglais) | Image : Forest Ecology and Management> Stratégies d’exploitation des zones riveraines de la forêt boréale

Les perturbations naturelles, comme le feu, sont essentielles pour l’écologie de la forêt boréale. Des stratégies d’exploitation reproduisant de façon approximative les perturbations naturelles ont été proposées comme moyen de maintenir la richesse et la diversité des espèces. Un modèle flexible d’exploitation des forêts riveraines, par exemple la création de zones tampons de différentes largeurs dans une même terre humide ou dans des terres humides différentes du paysage, nous rapproche peut­être un peu plus de la reproduction des perturbations naturelles pour les oiseaux de rivage.

Un projet dirigé par Keith Hobson et Steven Van Wilgenburg a comparé l’influence des perturbations naturelles (feu) et des perturbations d’origine anthropique dans les aires et les forêts riveraines sur les communautés aviaires de l’écotone riverain. Cette étude a montré que, dans les aires riveraines et les zones riveraines de la forêt boréale, le feu et l’exploitation forestière entraînent la constitution de communautés aviaires différentes. L’analyse des communautés aviaires riveraines a révélé moins de différence que l’analyse des communautés des milieux riverains et des milieux secs combinés. Dans l’ensemble, les communautés aviaires étaient naturellement plus variées à la suite d’un feu qu’après l’exploitation forestière. Cette différence montre que les lignes directrices actuelles au sujet de l’exploitation forestière ne donnent pas lieu à la même variabilité que les perturbations naturelles, qui touchent les milieux sec et les milieux riverains de façon similaire.

En règle générale, les lignes directrices actuelles mettent l’accent sur la conservation d zones tampons boisées uniformes le long des rives afin d’atténuer les incidences négatives sur la qualité de l’eau ou sur l’aspect esthétique. Une démarche statique consistant à conserver des bandes tampons le long de tous les cours d’eau du paysage ne répond peut­être pas aux besoins de toutes les espèces riveraines, en particulier de celles qui préfèrent les habitats arbustifs sans couvert, ou au couvert peu abondant. Les forestiers qui tentent de maintenir la diversité naturelle et la composition des communautés aviaires devraient reproduire plus rigoureusement les conséquences des feux sur les forêts riveraines.

Ce projet a été financé par le Réseau de gestion durable des forêts.

Les résultats ont été publiés dans Forest Ecology and Management :

Kardynal, K.J., K.A. Hobson, S.L. Van Wilgenburg et J.L. Morissette. Moving riparian management guidelines towards a natural disturbance model : An example using boreal riparian and shoreline forest bird communities.Forest Ecology and Management 257 : 54-65. [doi :10.1016/j.foreco.2008.08.029 disponible par l’entremise de http://dx.doi.org]

Personne-ressource : Dr Keith Hobson (306) 975-4102 ou Steven Van Wilgenburg (306) 975-5506

 

Serre au Centre national de la recherche faunique | Photo: Environnement Canada> Évaluation réglementaire de l’incidence des herbicides sur la croissance des plantes en conditions naturelles

Les écosystèmes canadiens doivent être protégés contre les incidences des herbicides. Cette protection est assurée lorsque l’extrapolation des essais de phytotoxicité dans les lignes directrices sur l’homologation des pesticides, qui évaluent les effets toxiques sur les plantes, protègent adéquatement les plantes sauvages poussant en conditions naturelles. Dans les lignes directrices actuelles, les essais sur les plantes sont effectués sur un nombre limité d’espèces cultivées; ils sous­estiment peut­être la sensibilité aux herbicides des populations de plantes sauvages.

Une recherche effectuée par Céline Boutin et al. souligne qu’il est important de choisir des espèces écologiquement pertinentes adaptées aux besoins de la gestion d’un écosystème et des cultures, ainsi que de la nécessité d’utiliser un coefficient d’incertitude pour l’évaluation des risques. Dans la serre du Centre national de la recherche faunique (à Ottawa), des scientifiques ont évalué les différences de caractéristiques des graines, de régimes de germination et d’exigences pour la germination, et de sensibilité aux herbicides chez des écotypes d’espèces sauvages. Pour toutes les espèces sauvages et cultivées évaluées, il existait des différences importantes entre les écotypes et les variétés.

En 2006, l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE) a modifié ses lignes directrices, dans lesquelles elle a inclus une liste d’espèces végétales herbacées sauvages (non cultivées) convenant pour les essais. Dans l’avenir, de nombreuses espèces végétales sauvages universelles (c.­à­d. dont la distribution est circumboréale) pourront être choisies pour l’évaluation des risques des pesticides. Pour cette raison, l’étude a porté sur plusieurs écotypes de plantes herbacées de différentes parties du monde ayant des cycles biologiques et des profils de croissance différents. Des espèces des nouvelles lignes directrices de l’OCDE et plusieurs variétés cultivées ont été incluses.

Les résultats ont été présentés à la Society of Environmental Toxicology and Chemistry (Varsovie, Pologne, mai 2008) et à Botany 2008 (Vancouver, Canada, juillet 2008) de l’Association botanique du Canada.

Au cours d’une deuxième étude, l’objectif a été de décrire les exigences optimales pour la germination d’une série d’espèces sauvages dont il est facile de se procurer les graines auprès de fournisseurs commerciaux. La germination de 23 des 29 espèces évaluées a été constante et fiable (au moins 70 p. 100) et a exigé peu de pré­traitements. Compte tenu de l’importance écologique et de la facilité de germination de nombreuses plantes sauvages, cette étude justifie l’élargissement du choix des espèces effectué dans les lignes directrices sur les essais, élargissement visant à évaluer précisément les effets des herbicides sur les plantes sauvages.

Les résultats ont été publiés dans la revue Pest Management Science :

White, A.L., C. Boutin, R.L. Dalton, B. Henkelman et D. Carpenter. 2008. Germination requirements for 29 terrestrial and wetland wild plant species appropriate for phytotoxicity testing.Pest Management Science 65 : 19­26.

Recherche antérieure :

White, A.L. et C. Boutin. 2007.Herbicidal effects on non-target vegetation : investigating the limitations of current pesticide registration guidelines. Environmental Toxicology and Chemistry 26(12) : 2634-2643. [doi : 10.1897/06-553.1 disponible par l’entremise de http://dx.doi.org]

Personne-ressource : Dr Céline Boutin (613) 998-0493

 

Regional changes in lake-water pH and calcium concentration across Ontario, Canada (Cliquer pour agrandir) (en anglais) | Image : Science.com> « Ostéoporose aquatique » : Diminution du calcium dans les eaux douces

Des chercheurs collaborant à un projet dans le Bouclier canadien ont mis en lumière un nouveau problème environnemental. Utilisant le terme « ostéoporose aquatique », cette équipe a montré que les concentrations de calcium diminuent dans les lacs d’eau douce boréaux. La lixiviation de longue date du calcium des sols du bassin hydrographique par les pluies acides est un des nombreux facteurs qui causent cette diminution. Le calcium est un élément nutritif essentiel pour de nombreux organismes lacustres, y compris la daphnie (ou « puce d’eau »). La daphnie est une proie indispensable dans les réseaux trophiques aquatiques; on l’étudie beaucoup parce qu’elle joue un rôle d’indicateur de la santé de l’écosystème.

Les chercheurs ont examiné les crustacés préservés dans des carottes de sédiments lacustres pour recueillir des données sur la diminution du calcium de l’eau des lacs et la quasi­disparition simultanée de la daphnie. Dans une grande proportion des lacs examinés, la concentration en calcium approchait le seuil en deçà duquel la survie et la reproduction des daphnies de laboratoire sont réduites, ou était inférieure à ce seuil. La perte du calcium dans l’environnement aura vraisemblablement des incidences écologiques étendues et marquées.

Cette étude a été publiée dans la revue Science :

Jeziorski, A., N.D. Yan, A.M. Paterson, A.M. DeSellas, M.A. Turner, D.S. Jeffries, Bill Keller, R.C. Weeber, D.K. McNicol, M.E. Palmer, K. McIver, K. Arseneau, B.K. Ginn, B.F. Cumming et J.P. Smol. 2008. The Widespread Threat of Calcium Decline in Fresh Waters. Science 322 (5906), 1374. [DOI : 10.1126/science.1164949 disponible par l’entremise de http://dx.doi.org]

Il a été question de cette étude dans un communiqué de la Queen’s University et dans un article scientifique du Globe and Mail.

Personnes-ressources : Dr Dean Jeffries (905) 336-4969 ou Russ Weeber (613) 949-8268 ou Don McNicol (613) 949-8266

Effets des produits toxiques sur la santé

Tête­de­boule | Photo : Richard Chong-kit (Ontario MRN)> Règlement sur les effluents des mines de métaux : Modifications de la méthode d’essai sur des têtes­de­boule

La Section de l’élaboration de méthodes et des applications d’Environnement Canada a publié des modifications au document SPE 1/RM/22 Méthode d’essai biologique : essai de croissance et de survie sur des larves de tête­de­boule (publié en 1992, modifié en novembre 1997). Les changements les plus importants sont l’obligation d’utiliser la technique statistique de régression pour l’analyse des données quantitatives et la production du résultat final, et l’adoption de la biomasse pour le résultat sublétal. D’autres petits changements, comme des éclaircissements techniques et terminologiques, ont été apportés.

Cette méthode d’essai normalisée doit être utilisée en vertu de la Loi sur les pêches pour le Règlement sur les effluents des mines de métaux. La version modifiée de cette méthode est entrée en vigueur pour le programme de suivi des effets sur l’environnement (Mines de métaux) en février 2009. Une période de quatre mois, de novembre 2008 à février 2009, a permis aux laboratoires toxicologiques privés de se préparer, de réviser leurs procédures normalisées d’exploitation et de donner de la formation à leur personnel sur les modifications apportées à la méthodologie des essais.

On peut télécharger la méthode sur le site Web des Méthodes biologiques publiées.

Personne-ressource : Dr Lisa Taylor (613) 991-4062

 

Mise en place d'une expérience | Photo : Environnment Canada> Effets des produits ignifuges sur l’expression des gènes dans des cultures de poulet

Une étude menée par Sean Kennedy et Doug Crump met en évidence les effets de deux ignifuges bromés sur l’expression des gènes chez une espèce aviaire. L’hexabromocyclododecane (HBCD) et les polybromodiphényléthers (PBDE) sont des additifs ignifuges utilisés dans un large éventail de produits de consommation. La présence de ces deux composés a été décelée chez des oiseaux en liberté.

Cette étude, effectuée au Centre national de la recherche faunique (à Ottawa), a donné des résultats selon lesquels plusieurs cibles génétiques clés associées au métabolisme xénobiotique, au transport des hormones thyroïdiennes et au métabolisme des lipides réagissent plus au HBCD qu’aux PBDE. Une approche in vitro utilisant des hépatocytes provenant du foie d’embryons de poulet a montré l’efficacité de l’utilisation de cultures cellulaires comme moyen de comparer la puissance relative de différents produits chimiques prioritaires.

Les effets en fonction de la concentration de deux produits ignifuges (HBCD et le mélange commercial de pentabromodiphényléther DE­71) sur la cytotoxicité (toxique à l’échelle de la cellule) et l’expression de l’ARNm (processus par lequel l’information génétique est transformée en protéines) ont été comparés. Dans l’ensemble, les résultats indiquent que, dans les hépatocytes aviaires cultivés, les enzymes du métabolisme xénobiotique et les gènes associés à la voie de signalisation des hormones thyroïdiennes et à la régulation des lipides sont sensibles à ces produits ignifuges et pourraient être utiles comme marqueurs moléculaires de l’exposition.

À l’heure actuelle, les effets toxicologiques et moléculaires de l’exposition sont limités et ce travail pourrait fournir une méthode d’évaluation des produits chimiques chez les espèces aviaires dans le cadre du processus réglementaire environnemental.

Les résultats ont été publiés dans la revue Toxicological Sciences :

Crump, D., S. Chiu, C. Egloff et S.W. Kennedy. 2008. Effects of hexabromocyclododecane and polybrominated diphenyl ethers on mRNA expression in chicken (Gallus domesticus) hepatocytes. Toxicol. Sci. 106 (2) : 479­487.

Personne-ressource : Doug Crump (613) 998-7383

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