Effets des cycles de lemmings sur le succès de nidification d'oiseaux différant par leur taille corporelle et leur comportement

RÉSUMÉ: Dans l'Arctique, le succès reproducteur des oiseaux nichant au sol varie généralement de façon importante entre les années. Selon l'hypothèse des proies alternatives, ces fluctuations seraient liées indirectement aux cycles d'abondance de lemmings par le biais de changements dans le comportement et l'abondance des prédateurs partagés. Les dérnonstrations empiriques détaillées de cette hypothèse et des mécanismes impliqués sont toutefois limitées, particulièrement dans l'Arctique canadien. Grâce à un suivi écologique à long terme à l'île Bylot (Nunavut), nous avons étudié les effets des cycles de lemmings sur i) les variations interannuelles du succès de nidification d'oiseaux utilisant différentes stratégies de reproduction (bécasseaux, pluvier bronzé, plectrophane lapon et oie des neiges) et ii) la reproduction et l'abondance estivale de renards arctiques. A l'aide de caméras à déclenchement automatique, nous avons d'abord confirmé que la prédation par les renards arctiques représente la principale cause des échecs de nidification des plectrophanes et des pluviers, observation déjà rapportée chez les bécasseaux et les oies. Pour toutes les espèces d'oiseaux, le taux de survie quotidien des nids et 1a densité de lemmings étaient reliés positivement, mais la force de la relation variait significativenent entre les espèces. Les plectrophanes et les oies étaient beaucoup moins influencés par la densité lemmings comparativement aux pluviers. Ensuite, le succès de nidification des plectrophanes et des oies était relié négativement à la densité de lemmings mesurée l'année précédente.
\nConsidérant que la productivité des renards était liée positivement à la densité de lemmings, ce résultat reflète vraisemblablement la réponse numérique avec délai de la population de renards. Toutefois, les changements d'abondance de renards ne semblaient pas être la principale cause des variations de pression de prédation sur les oiseaux : l'effet avec délai des lemmings sur le succès de nidification était plutôt faible et s'atténuait lors des années de forte abondance de lemmings. Globalement, nos résultats indiquent (l) qu'il existe des différences interspécifiques quant à la force du lien indirect « lemmings-oiseaux » et (2) que la réponse fonctionnelle du prédateur aux fluctuations d'abondance de lemmings semble prédominante pour expliquer cette relation dans l'Arctique canadien. -- Mot(s) clé(s) en français : Limicoles, Oie des neiges, Plectrophane lapon, Arctique, Succès de nidification, Prédation, Interaction trophique, Proies alternatives, Cycles de lemmings, Taux de survie. -- ABSTRACT: In the Arctic, ground-nesting birds usually exhibit reproductive success that varies greatly annually. According to the alternative prey hypothesis, these fluctuations should be linked indirectly to cycles of lemming abundance through changes in abundance and behavior of shared predators. Detailed empirical evidence testing this hypothesis and the underlying mechanisms are nonetheless limited, especially in the Canadian Arctic. Benefiting from a long-term ecological monitoring program on Bylot Island (Nunavut), we investigated the effects of lemming cycles on i) the interannual variation in nesting success of bird species using different reproductive strategies (sandpipers, american golden-plover, lapland longspur and greater snow goose) and ii) the reproduction and the summer abundance of arctic foxes. Using motion-triggered cameras, we first identified predation by arctic fox as the main cause of nest failures for longspurs and plovers, as previously reported for snow geese and sandpipers. For all bird species, daily nest survival rate and lemming density were positively related but the strength of this relationship varied significantly among species. Geese and longspurs were much less affected by changes in lemming density compared to plovers. Moreover, nest success of longspurs and geese was negatively correlated to previous year lemming density.
\nConsidering that fox breeding productivity was positively correlated to lemming density, this result likely reflects the delayed numerical response of the fox population. However, changes in fox abundance did not seem to be the main cause of variation in predation pressure on birds: the delayed effect of lemming density on their nest success was relatively weak and faded in years of high lemming abundance. Overall, our results indicate (l) that there are interspecific differences in the strength of the "lemming-bird" indirect link and (2) that the predator functional response to fluctuations of lemming abundance seems predominant to explain this relationship in the Canadian Arctic. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Shorebirds, Snow Goose, Lapland longspur, Arctic, Nest success, Predation, Trophic interaction, Alternative prey, Lemming cycles, Survival rate.

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