Influence de la présence des colonies d'oiseaux migrateurs (Fulmarus glacialis et Uria lomvia) sur les assemblages benthiques de la région du détroit de Lancaster, Canada

RÉSUMÉ: Agissant en tant que vecteurs biologiques de nutriments, les oiseaux marins peuvent grandement affecter les écosystèmes terrestres, mais leur influence sur les habitats marins est encore méconnue. L'Arctique canadien abrite plusieurs millions d'oiseaux marins chaque année durant la saison de reproduction. Par l'excrétion d'importantes quantités de guano, les oiseaux marins concentrent localement de la matière organique riche en éléments nutritifs dans les zones marines entourant les colonies. Ces apports saisonniers pourraient-ils créer des points chauds de productivité biologique marine et indirectement influencer la faune benthique en augmentant la disponibilité de la nourriture (effets bottom-up)? Principalement sessiles et longévives, les espèces benthiques sont capables d'intégrer, à long terme, la variabilité environnementale des réseaux trophiques marins. Les objectifs de cette étude étaient de (1) caractériser les communautés épibenthiques et endobenthiques de la région du détroit de Lancaster (LSR) et de (2) tester l'influence de la présence de colonies d'oiseaux marins et d'autres paramètres environnementaux sur la structure de ces communautés benthiques. Notre hypothèse était que la diversité benthique, le nombre de taxons, la biomasse totale de l'endofaune et la densité totale de l'épifaune et de l'endofaune seraient plus élevés dans les zones avec présence de colonies. À bord du NAFC Quest en 2012, des photos du fond marin (épifaune) et des échantillons provenant d'une benne (endofaune) ont été pris dans trois zones contrôles et cinq zones près de colonies d'oiseaux marins, à une profondeur variant de 122 à 442 mètres. Une base de données de 23 paramètres environnementaux a été construite pour étudier les liens environnement-benthos. L'endofaune, très uniforme à travers LSR, était dominée par les annélides en termes de densité. \nL'épifaune était distribuée de façon plus hétérogène, chaque zone d'étude étant unique en termes d'assemblages épibenthiques. Les ophiures étaient largement dominantes dans les communautés épibenthiques, atteignant 600 individus par mètre carré. Les résultats ont également montré que la présence de colonies d'oiseaux marins n'était pas un facteur structurant des communautés benthiques dans LSR à une profondeur supérieure à 120 mètres. Des effets négatifs des colonies ont été observés sur la densité et le nombre de taxons de l'endofaune, ce qui pourrait être dû à des effets régulateurs par la prédation (effets top-down) engendrés par les oiseaux marins. Globalement, la profondeur, le type de sédiment, la concentration de chlorophylle a et le nombre de jours sans glace expliquent une part substantielle de la variabilité spatiale dans la structure des communautés benthiques de LSR. Je conclus que la disponibilité de la nourriture est probablement un facteur structurant les communautés benthiques, bien que les voies de transport associées aux oiseaux marins n'affectent pas largement le benthos situé près de la source de guano. -- Mot(s) clé(s) en français : Communautés benthiques, Colonies d’oiseaux, Vecteur biologique, Arctique, Détroit de Lancaster, Facteurs environnementaux, Structure des communautés. -- ABSTRACT: Acting as biological vectors of nutrients, seabirds can markedly affect terrestrial ecosystems, but their influence on marine habitats is still unknown. The Canadian Arctic shelters millions of seabirds each year during the breeding season. By the excretion of important quantities of guano, seabirds locally concentrate nutrient-rich organic matter in the marine areas surrounding colonies. Could these seasonal inputs create hotspots of marine biological productivity and indirectly influence benthic fauna by increasing food availability (bottom-up effects)? Mainly sessile and long-lived, benthic species can integrate environmental variation into marine food webs over long time frames. The objectives of this study were (1) to characterize the epifaunal and infaunal communities of the Lancaster Sound region (LSR) and (2) to test the influence of the presence of seabird colonies and other environmental parameters on the structure of these benthic communities. Our hypothesis was that benthic diversity, numbers of taxa, total infauna biomass and total epifauna and infauna density would be higher in areas with presence of colonies. Aboard CFAV Quest in 2012, photos of the seafloor (epifauna) and grab samples (infauna) were taken at three control areas and at five areas near seabird colonies, within a depth range of 122 to 442 meters. \nA database of 23 environmental parameters was built to study the environment-benthos relationships. Infauna, which was very uniform across the LSR, was dominated by Annelida in terms of density. Epifauna was much more patchy with each study area being unique in terms of epibenthic assemblages. Brittle stars were however highly dominant in epifaunal communities, reaching 600 individuals per square meter. Results also showed that presence of seabird colonies was not a major driver of benthic communities in the LSR below 120 meters. Negative effects of colonies were detected on density and number of taxa of infauna, perhaps due to top-down effects transmitted by the seabirds. Generally, depth, sediment type, chlorophyll a concentration and duration of open water explained a substantial part of spatial variability in structure of benthic communities sampled across the LSR. I conclude that food availability is probably a factor driving benthic communities, even if potential pathways through seabirds did not broadly affect the benthos at the point source. -- Mot(s) clé(s) en anglais : Benthic communities, Seabird colonies, Biological vector, Arctic, Lancaster Sound, Environmental drivers, Community structure.

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