Mouvements migratoires et connectivité du flétan du Groenland (Reinhardtius hippoglossoides) par la chimie des otolithes

RÉSUMÉ : Le flétan du Groenland est très largement distribué dans l'Atlantique Nord-Ouest, l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent (EGSL), et étant capable de parcourir de grande distance lors de migration ou pour rejoindre les frayères, il est possible que l'exploitation opérée en plusieurs stocks ne soit pas compatible avec la réalité de l'espèce dans cette aire de répartition. L'utilisation de la chimie des otolithes est un moyen efficace et relativement économique pour répondre à la problématique de la connectivité d'une espèce, notamment sur de vastes zones géographiques où il n'est pas possible d'avoir un bateau et un équipage scientifique à disposition pour effectuer un relevé mensuel ou annuel. En 2014 et 2016, nous avons échantillonné près de 1600 flétans du Groenland le long des côtes du Nunavut, du Labrador et du Groenland ainsi que dans le fjord du Saguenay, l'estuaire et le golfe du Saint-Laurent. Nous avons extrait l'ensemble des otolithes et analysé 811 d'entre eux, 611 provenant d'individus pré adultes et adultes et les 200 restants proviennent de juvéniles capturés au sein des nourriceries du Saint-Laurent (estuaire et Anticosti Nord). Les empreintes élémentaires des marges et des cœurs (adultes) ainsi que des transects (juvéniles) ont été obtenues en laboratoire spécialisé. Malgré un échantillonnage hétéroclite dans l'Atlantique Nord-Ouest, la variabilité spatiale des dites empreintes a pu être démontrée dans les deux régions (Atlantique et EGSL), par l'analyse des marges des otolithes. L'analyse des empreintes élémentaires au cœur des otolithes nous a renseignés sur le nombre de sources potentielles ainsi que leurs contributions pour chacune des populations. Dans l'Atlantique Nord-Ouest, les empreintes des marges ont permis de définir quatre secteurs élémentaires, Nunavut, Labrador, Groenland et Offshore. La côte Groenlandaise se caractérise par des empreintes élémentaires avec de fortes concentrations en Mg et de faibles concentrations en Ba, et à l'opposé la côte Canadienne se caractérise par de faibles concentrations en Mg et hautes concentrations en Ba. Le Sr semble être corrélé positivement avec la profondeur, car les secteurs avec les plus hautes concentrations sont ceux dont l'échantillonnage a été réalisé le plus en profondeur (Nunavut et Offshore). L'analyse des cœurs indique que trois sources distinctes, A, B et C, ont contribué à l'origine de l'ensemble des individus échantillonnés, la source A étant la plus importante avec 55% de contribution globale et jusqu'à 70% de contribution pour les flétans du secteur Offshore. En recoupant les connaissances bibliographiques et nos résultats, la source A pourrait faire référence à la nourricerie de la baie de Disko - Hellefiske Bank tandis que la source B pourrait se situer au niveau de la côte du Labrador. Dans l'EGSL, la même méthodologie a été appliquée avec succès. La variabilité spatiale suit un gradient amont aval très prononcé, les concentrations de Sr et Ba augmentent au fur et à mesure que l'on se dirige vers l'aval. Les quatre secteurs élémentaires identifiés étant le Saguenay, l'Estuaire, le Golfe Nord-Ouest et Nord-Est. Trois sources, A, B et C (aucun lien avec celles de l'Atlantique) ont été déduites de l'analyse des empreintes élémentaires des cœurs. Les sources B et C qui, cumulées, contribuent à ~80% de la population du Saint-Laurent, semblent référer à la nourricerie de l'estuaire, la source B pouvant être l'estuaire maritime (en amont) et la source C le golfe Nord-Ouest (en aval). La source A ne semble pas se situer parmi la zone échantillonnée et pourrait se trouver à l'extérieur du Golfe. L'étude des transects d'otolithes des juvéniles dans les nourriceries du Saint-Laurent nous renseigne sur une importante dynamique source-puits entre l'estuaire et le Nord de l'île d'Anticosti. Notre étude confirme que l'estuaire est bel et bien la principale nourricerie du GSL. La migration de l'estuaire vers Anticosti Nord ne semble pas influencée par le sexe des individus, mais les flétans juvéniles commencent à migrer à une taille inférieu e, ~26 cm, à celle précédemment estimée. Les différentes applications de la chimie des otolithes dans l'estimation de la connectivité et des mouvements migratoires des individus pourraient être systématiques et intégrées dans une approche holistique à d'autres domaines tels que de la génomique, qui mis en relation les uns avec les autres, apportent des éléments de réponses quant à la meilleure stratégie de gestion des espèces commerciales à grande échelle ou de manière plus locale. -- Mot(s) clé(s) en français : connectivité, Reinhardtius hippoglossoides, chimie des otolithes, Atlantique Nord-Ouest, EGSL, nourriceries, empreintes élémentaires, dynamique source-puits. -- \nABSTRACT : Greenland halibut is widely distributed in the Northwest Atlantic, the estuary and the gulf of Saint-Lawrence (EGSL). As the species can travel great distances for migration or to reach spawning grounds, it is possible that the exploitation of several stocks in this area is not compatible with reality. The use of otolith chemistry is an effective and relatively inexpensive way to address the connectivity of a species, especially over large geographic areas where it is difficult for a boat and scientific crew to conduct monthly or annual surveys. In 2014 and 2016, we sampled nearly 1600 Greenland halibut along the coasts of Nunavut, Labrador, and Greenland, as well as in the Saguenay River, the estuary, and the Gulf of St. Lawrence. We extracted all otoliths and analyzed 811 of them, 611 from pre-adult and adult individuals, and the remaining 200 from juveniles captured in the St. Lawrence nurseries (estuary and North Anticosti). Elemental fingerprints of margins and cores (adults) and transects (juveniles) were obtained in laboratory. Despite an heterogeneous sampling in the Northwest Atlantic, the spatial variability of these elemental fingerprints was demonstrated in both regions (Atlantic and EGSL), through the analysis of otolith margins. The analysis of the elemental fingerprints in the core of otoliths indicated the number of potential sources and their contributions for each population. In the Northwest Atlantic, margin elemental fingerprint analysis has been allowed to define four elemental sectors: Nunavut, Labrador, Greenland, and Offshore. The Greenland coast was characterized by an elemental fingerprint with high Mg and low Ba concentrations; in contrast, the Canadian coast was characterized by low Mg and high Ba concentrations. Sr appeared to be positively correlated with depth, as the areas with the highest concentrations are those sampled at the greatest depths (Nunavut and Offshore). The analysis of the cores indicated three chemically distinct sources - A, B, and C - which contributed to the total number of individuals sampled. Source A was the most important with 55% of the overall contribution and up to 70% of the contribution in the Offshore sector. By cross-checking the bibliographical knowledge and our results, source A could refer to the nursery in Disko Bay - Hellefiske Bank, while source B could be located on the Labrador coast. In the EGSL, the same methodology was successfully applied. Spatial variability followed a steep upstream-downstream gradient, with Sr and Ba concentrations increasing as one moves downstream. The four elemental sectors identified were the Saguenay, Estuary, Western Gulf, and Eastern Gulf. Three sources - A, B and C, without any relationship to those identified in the Atlantic - were deduced through core elemental fingerprint analysis. Sources B and C, which contributed ~80% of the St. Lawrence population, appear to refer to the estuary nursery. Source B was possibly the maritime estuary (upstream), while source C may represent the northwest gulf (downstream). Source A did not appear to be located within the sampled area and may be outside the Gulf. The otolith transects of juveniles caught in the St. Lawrence nurseries provide information on important source-sink dynamics between the estuary and northern Anticosti Island. Our study confirms that the Estuary is indeed the main nursery for the GSL. Migration from the Estuary to North Anticosti does not appear to be influenced by sex, but juvenile halibut begin to migrate at a smaller size (~26 cm) than previously estimated. The different applications of otolith chemistry in the estimation of connectivity and migratory movements of individuals could be systematically integrated into a holistic approach to other fields such as genomics. Together, that may serve to determine the best management strategy for commercial species on large and local scales. -- Mot(s) clé(s) en anglais : connectivity, Reinhardtius hippoglossoides, otolith chemistry, Northwest Atlantic, EGSL, nurseries, elemental fingerprint, source-sink dynamic.

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