Plus de lumière et moins de couverture de glace pourraient signifier moins de ciscos dans les Grands Lacs

11 janvier 2019

Les changements climatiques ont réduit la quantité moyenne de glace et de neige sur les Grands Lacs. Pour des espèces de poissons comme le cisco, cela pourrait devenir un problème. Des chercheurs de l'Université du Vermont étudient la possibilité qu'une plus grande lumière, en raison d'une moindre couverture de glace, ait un impact sur le développement et la survie des œufs de poissons après l'éclosion.

Le cisco fraie habituellement à la fin novembre dans les eaux peu profondes des Grands Lacs. Ses œufs incubent pendant l'hiver sous la glace et éclosent en avril ou en mai de l'année suivante lorsque la glace fond, explique Hannah Lachance, étudiante diplômée en écologie aquatique et en sciences des bassins versants à l'Université du Vermont.

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Une larve de cisco nouvellement éclose nage dans un bassin. Source : Hannah Lachance

Le cisco joue un rôle important dans l'écosystème des Grands Lacs. Il s'agit d'une espèce de proie vitale pour d'importants prédateurs comme le touladi, et ses œufs (sous forme de caviar) sont consommés par les humains. Il subit également les pressions d’espèces envahissantes – le gobie à taches noires mange ses œufs, l'éperlan arc-en-ciel mange ses larves, et la lamproie marine s'accroche aux adultes. Pendant ce temps, d'autres poissons envahissants comme le gaspareau mangent sa nourriture.

Historiquement, les mois où la glace recouvre les Grands Lacs entraînent une plus grande noirceur dans les eaux sous-jacentes; et la neige sur cette glace ajoute une autre couche d'obscurité. Lachance et Taylor Stewart, un autre étudiant diplômé, souhaitaient réaliser une étude pilote de l'impact de la lumière sur le taux de mortalité des œufs et des larves de ciscos, car la réduction de la couverture de glace et de la neige entraînerait une meilleure filtration de la lumière vers les œufs. Des études antérieures ont suggéré que la lumière jouait un rôle dans le développement et le comportement adulte de nombreuses espèces de poissons, mais Mme Lachance a déclaré que l'influence de la lumière sur les œufs de poissons n'avait pas été bien étudiée – d'où la nécessité de voir si le projet pilote méritait d'être approfondi. Ils ont présenté leurs premiers résultats à la conférence de 2018 de l'Association internationale de recherche sur les Grands Lacs, tenue à Toronto.

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Un œuf de cisco. Source : Hannah Lachance

Ils ont recueilli des œufs dans le lac Ontario et les ont divisés en trois groupes : l'un était exposé à la lumière 24 heures par jour, un autre était dans l'obscurité 24 heures par jour et le troisième voyait la lumière et l'obscurité à différents moments de la journée, imitant le cycle naturel jour-nuit. Lachance a dit qu'ils ont constaté que le taux de mortalité des œufs était identique pour les trois groupes – entre 23 et 27 p. 100 entre le moment où ils ont été recueillis et l'éclosion – mais il y avait des différences notables dans le taux de mortalité au stade larvaire des ciscos.

« Après l'éclosion des œufs au stade larvaire, nous avons constaté un taux de mortalité larvaire de 98 p. 100 au cours du traitement de 24 heures de lumière, » a dit Mme Lachance. « La photopériode régulière affichait un taux de mortalité larvaire d'environ 81,9 p. 100, alors que l'obscurité totale affichait un taux de mortalité larvaire d'environ 80 p. 100. »

Dans les lacs, les œufs ne seraient pas exposés à une période complète de 24 heures de lumière, mais Lachance et Stewart étaient curieux de savoir si la lumière avait un impact sur la survie, puisque peu de recherches avaient été faites sur ce facteur environnemental particulier. En inspectant les poissons nouvellement éclos, ils ont remarqué que le sac vitellin était plus petit chez les jeunes ciscos qui avaient été exposés aux 24 heures de lumière; les larves nouvellement écloses continuent de vivre de ce sac vitellin pendant les premières semaines où elles apprennent à trouver leur propre nourriture.

Mme Lachance dit qu'elle est toujours en train de passer au crible les données génétiques recueillies sur les larves de cisco, mais ce qu'elle a trouvé jusqu'à présent suggère que la présence de lumière a affecté la façon dont les gènes contrôlant le métabolisme sont exprimés, ce qui fait que les ciscos brûlent une plus grande partie du sac vitellin tôt, leur laissant trop peu de celui-ci plus tard.

La lumière n'est cependant qu'une partie de l'histoire, car des études ont trouvé d'autres facteurs de stress pour les ciscos liés aux changements climatiques.

Les eaux chaudes modifient également l'aire de répartition idéale pour les poissons des lacs, y compris le cisco. Ce poisson, qui préfère les eaux plus fraîches, est sensible à la hausse des températures et pourrait voir son habitat rétrécir avec le temps. Cette hausse des températures pourrait également entraîner une diminution de l'oxygène dissous pendant les mois d'été, ce qui réduirait encore davantage les plages habitables. De plus, les espèces prédatrices qui préfèrent les eaux plus chaudes, comme l’achigan noir, pourraient voir leur population augmenter, ce qui entraînerait des taux de prédation plus élevés sur des espèces comme le cisco. Enfin, des espèces envahissantes comme la moule quagga ont modifié les réseaux trophiques dans la majeure partie du bassin des Grands Lacs, ce qui peut nuire à la capacité du cisco et de ses congénères à trouver de la nourriture.

Mme Lachance a indiqué que les ciscos pourraient s'adapter à une couverture de glace moins importante et à plus de lumière en frayant dans des eaux plus profondes et plus sombres, ajoutant que d'autres recherches seront nécessaires pour comprendre à quoi les poissons seront confrontés dans les décennies à venir.

« Ce n'était qu'une étude pilote, » a dit Mme Lachance. « Cela justifie la poursuite des recherches sur la lumière comme autre mesure environnementale. »

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Hannah Lachance avec un cisco fraîchement pêché du lac Ontario. Source : Hannah Lachance