Supervision par :

Line Rochefort (Membre régulière)

Description du projet de recherche

Évaluer l'effet du réchauffement climatique et de l'herbivorie par la Grande Oie des neiges sur la structuration des communautés de bryophytes dans le Haut-Arctique canadien

Introduction: La Grande Oie des neiges est un herbivore de taille moyenne dont la taille de la population a augmenté de façon marquée au cours de la seconde moitié du siècle dernier. Cette augmentation est principalement causée par l'intensification de la recherche de nourriture par l’oie sur les terres agricoles de son habitat d'hivernage. Cette expansion de la population a accentué la pression sur son habitat de reproduction situé dans l'Arctique, un biome sujet à un fort contrôle par les herbivores. Dans les tourbières polygonales de l'Arctique, bien que les oies ne se nourrissent pas de bryophytes, elles perturbent physiquement le tapis de mousse lorsqu'elles se nourrissent de rhizomes de plantes graminoïdes, par un mode de recherche de nourriture qu’on appelle l’arrachage. Dans ce projet, nous explorons comment le broutage des oies influence la composition des communautés de bryophytes dans les zones humides arctiques. Objectifs: Les bryophytes représentent en moyenne 30% du couvert végétal et sont caractérisées par une grande diversité d'espèces dans une large gamme d’espèces spécifiques à la toundra. Leur production représente une grande proportion de la production primaire nette dans les régions à ressources limitées. Malgré l'importance relative des bryophytes dans l'Arctique et le Subarctique, peu d'études sur l’effet de l’herbivorie sur les bryophytes sont disponibles pour ces régions. Les buts de ce projet: i) étudier l’effet du pâturage par les oies sur la composition et la diversité des communautés de bryophytes;  ii) explorer la relation entre la richesse en espèces de bryophytes et leur association spatiale interspécifique au sein des communautés de bryophytes. Sites d'études: Située au nord de l'île de Baffin, au Nunavut, la plaine sud-ouest de l'île Bylot (73°N, 80°W), d'une superficie de 1600 km2, présente une température moyenne de 4,5°C en été et de -32,8°C en hiver. La température de la région s'est réchauffée en moyenne de 2,8°C au printemps et en été et de 4,3°C en automne entre 1976 et 2011. La couverture neigeuse est présente d'octobre à début juin. De 1995 à 2019, la quantité moyenne de pluie entre le 1er juin et le 17 août est de 77,5 mm. Matériel et méthodes: Au début de la saison de croissance 1994, 17 exclos à oies (4 x 4 m) faits de grillage à poules à mailles de 2,5 cm et recouverts d'un filet de nylon léger ont été installés dans la zone centrale de plusieurs tourbières polygonales afin d'entreprendre une étude sur l'impact du broutage des oies des neiges sur leurs plantes alimentaires préférentielles (essentiellement des plantes graminoïdes, voir Gauthier et al. 2004). Les exclos ont été situés de façon aléatoire à moins de 3 km du camp principal dans l'une des plus grandes concentrations de tourbières oligotrophes de l'île. Les 17 exclos ont été étudiés 5 ans et 11 ans après leur mise en place. Le plan expérimental est un bloc aléatoire complet avec réplication et mesures répétées dans le temps. Nous avons relevé la présence et l'absence de toutes les espèces de plantes dans chacune des 25 cellules (2 x 2 cm) d'un quadrat (10 x 10 cm) et échantillonné cinq quadrats à l'intérieur et cinq quadrats à l'extérieur des exclos. Résultats attendus: La diversité des espèces est beaucoup plus faible dans les traitements d’exclos d'oies que dans les traitements hors exclos. La pente de la fonction espèce-superficie est beaucoup plus faible dans les traitements avec exclos d'oies que dans les traitements sans exclos (prouvant que les oies des neiges aident à diffuser le gamétophyte des bryophytes). Une association spatiale interspécifique positive est trouvée dans les traitements sans exclos d'oies. À petite échelle, l'association spatiale interspécifique est élevée et principalement négative en raison de la concurrence entre les espèces. Avec l'augmentation de l'échelle, l'association spatiale interspécifique et l'intensité de la compétition interspécifique diminuent, ce qui peut améliorer les conditions de survie des espèces faibles. Ainsi, la richesse des espèces augmente.

Coordonnées des sites de recherche