Université du Québec à Rimouski
M.Sc. candidate
Supervisor: Joël Bêty
Kyle Elliott
Raphaël Lavoie
Start: 2025-01-06
End: 2026-12-30

Project

Influence des stratégies alimentaires sur la contamination au mercure et aux PFAS chez le macareux moine et le Petit pingouin à l’archipel de Mingan
Les oiseaux marins sont des espèces sentinelles pour l’évaluation des contaminants présents en milieu naturels en raison de leur longévité, de leur position trophique élevée et de leur vaste aire d’alimentation [1]. Parmi les contaminants préoccupants, le mercure (Hg) et les substances perfluoroalkyliques et polyfluoroalkyliques (PFAS) s’accumulent à chaque niveau de la chaîne alimentaire, atteignant des concentrations élevées chez ces prédateurs [2-4]. La contamination au mercure (Hg), une neurotoxine qui perturbe la physiologie, la reproduction, les fonctions endocriniennes et les comportements alimentaires, peut également affecter la flexibilité comportementale des oiseaux marins, limitant ainsi leur capacité d’adaptation en cas de compétition [5]. Les PFAS, s’accumulent principalement via le régime alimentaire. Dans le cas des embryons, une charge est transférée par la mère [6], altèrent les fonctions métaboliques et immunitaires et peuvent entraîner des effets toxiques sur la croissance, le développement et la reproduction [7,8,9,10]. La distribution et la concentration de ces contaminants chez les oiseaux marins varient selon leur position dans la chaîne alimentaire, leur cycle de vie, leur comportement, leur physiologie, leur régime alimentaire et leur habitat, tandis que la sensibilité à la contamination dépend de l’âge, du sexe et du stade de développement [11,12]. De plus, la charge en Hg varie au cours du temps et d’un site à l’autre dans l’écosystème marin côtier, car elle est influencée par l’apport d’eau douce et de déchets continentaux, provoquant ainsi des fluctuations de contamination chez les oiseaux marins [13]. Dans le golfe du Saint-Laurent (GSL), le réchauffement rapide des eaux de surface, lié aux changements climatiques, modifie l’abondance et la distribution de nombreuses espèces de poissons, principales proies des oiseaux marins [14]. Pendant la période de reproduction, ces oiseaux, regroupés en colonies denses, font face à une compétition interspécifique accrue pour des ressources similaires [15]. Or, lorsque la disponibilité des proies change, les stratégies alimentaires (p. ex. distance, profondeur et horaires d’alimentation) s’adaptent [16] et peuvent accentuer l’exposition à des contaminants. L’exposition dans certaines zones côtières où les sources anthropiques (barrages hydroélectriques, traitement des eaux usées, industries, infrastructures portuaires ou aéroportuaires) sont plus importantes [17]. Les contaminants proviennent principalement de sources continentales (fleuves, eaux usées, ruissellement) et, avant leur dispersion vers le large, s’accumulent fréquemment au niveau des côtes, faisant de ces zones de véritables « hotspots » de contamination [18]. À ce jour, aucune étude n’a encore évalué simultanément la contamination par le mercure et les PFAS chez les oiseaux marins du golfe du Saint-Laurent. De telles données sont pourtant essentielles pour documenter l’état de santé de ces populations et, plus largement, celui de l’écosystème marin, en particulier dans un contexte de changements climatiques. L’objectif de cette étude est d’évaluer comment les stratégies de recherche alimentaire influencent la variation de la charge en contaminants (Hg et PFAS) chez deux espèces sympatriques d’alcidés, le macareux moine (Fratercula arctica) et le petit pingouin (Alca torda), durant la période de nidification dans la réserve de parc national de l’Archipel-de-Mingan dans le Golfe du Saint-Laurent, Québec. En combinant des mesures de la charge en Hg dans les globules rouges et en PFAS dans le plasma sanguin avec des suivis GPS, des enregistreurs de profondeur (TDRs), des analyses par photo-interprétation du régime alimentaire (nombre, espèce, longueur, contenu énergétique), des signatures isotopiques (δ13C, δ15N, δ34S [18, 19]) et des données environnementales (température de surface, chlorophylle-a) collectées de 2020 à 2025, il sera possible d’évaluer comment la charge en contaminants varie selon les différentes stratégies de recherche alimentaire observées annuellement, entre les deux espèces et entre les individus, en lien avec les variations environnementales . Les signatures isotopiques, combinées au suivi GPS, révèlent efficacement le régime alimentaire et l’habitat de quête alimentaire, éclairant ainsi l’exposition des oiseaux marins au mercure (Hg) [20]. Il est attendu que les variations des conditions océaniques d’une année à l’autre modifient la concentration en Hg, selon le lieu d’alimentation (côtier vs pélagique) [20, 21] et en fonction du niveau trophique des proies consommées [22]. Il est également prédit qu’un habitat d’alimentation côtier (caractérisé par des valeurs plus faibles de δ13C et δ34S, ainsi que des positions GPS associées) entraîne une augmentation de la charge individuelle en Hg et en PFAS [20]. Puisque les PFAS proviennent de sources plus localisées et anthropiques (zones côtières industrialisées, rejets urbains), leur concentration devrait diminuer à mesure que la distance d’alimentation de la côte s’accroît [17]. En revanche, la charge en mercure pourrait ne pas nécessairement suivre ce même gradient , car la profondeur des proies entre également en jeu [23–25]. En période de pénurie de ressources, les espèces devraient adopter des stratégies plus coûteuses en énergie (sorties plus fréquentes, distances accrues, proximité des côtes), réduisant leur condition corporelle et augmentant leur concentration en Hg [18, 24]. De fortes concentrations de Hg risquent de réduire le succès reproducteur et la flexibilité dans les stratégies de quête, modifiant les tendances de ségrégation selon la capacité d’adaptation de chaque espèce [23,25]. Enfin, les stratégies alimentaires distinctes (entre espèces, individus et années) devraient se traduire par des signatures isotopiques variées, révélant des niveaux trophiques (δ15N) et des habitats d’alimentation (δ13C et δ34S) différents [18, 25]. Cette étude est la première à documenter simultanément la contamination en PFAS et en mercure dans le GSL, en adoptant une approche multiannuelle et multiespèce. En s’appuyant sur un ensemble de méthodes, elle fournira une compréhension approfondie des facteurs influençant la contamination chez ces oiseaux marins particulièrement sensibles à la pollution. De plus, elle mettra en évidence des zones côtières prioritaires pour la conservation, notamment dans la perspective de la création du parc marin Anticosti-Minganie.

Keywords

PFAS, Mercure, oiseaux marins, Écotoxicologie, Analyse spatiale

Publications

1- Responses to spring rainfall and shading in moonworts: trait variability and the dynamics of a genus community
Harimanana, Samuel, Cassandra Ducharme Martin, Guillaume de Lafontaine
2024 Plant Ecology