ArcticWATTS: La faune de l'Arctique menacée par le stress thermique

Les évidences démontrent que plusieurs espèces d’oiseaux arctiques spécialistes des milieux froids ont une faible tolérance à la chaleur, ce qui pourrait causer des mortalités catastrophiques en raison du réchauffement rapide de l’Arctique. Plusieurs approches de modélisation ont été utilisées pour prédire la réponse des populations aux réchauffements. Cependant ces prédictions sont basées sur des suppositions simplifiées de la thermorégulation animale qui ont fortement été critiquées. Des modèles prédictifs, basés sur des données physiologiques empiriques reliant la thermorégulation à la performance reproductive et à la valeur sélective, sont nécessaires pour comprendre les contraintes thermiques auxquelles font face ces animaux. En ce sens, notre équipe propose d’appliquer un cadre récemment développé, appelé le polygone de thermorégulation, pour étudier comment les températures ambiantes à travers l’Arctique affectent la capacité d’exercice et les activités de reproduction de deux espèces sensibles et en déclin, le plectrophane des neiges (Plectrophenax nivalis) et le guillemot de Brünnich (Uria lomvia).
Ce projet implique des études expérimentales à l’UQAR et des études de terrain sur quatre sites couvrant l’aire de reproduction des deux espèces et ainsi l’ensemble des variations thermiques auquel sont exposés ces oiseaux (plectrophanes: East-Bay et Alert, guillemot: Coats Island et Cape Graham Moore). En combinant les ressources logistiques et l’expertise de jeunes professeurs déterminés avec l’aide de 1 MSc, 3 PhD et plusieurs étudiants BSc, notre équipe prévoit (1) démontrer expérimentalement le déclin de performance à certaines températures critiques prédites par le polygone de thermorégulation. Elle prévoit ensuite (2) examiner comment l’effort reproducteur sur le terrain est modulé en relation avec la température pour éviter la surchauffe corporelle. Ces traits seront ensuite (3) liés à des paramètres de valeur sélective pour générer des prédictions pour tout l’Arctique à partir de scénarios de changements climatiques. Ce projet permettra de cartographier la progression du déclin potentiel de ces deux espèces et d’identifier les endroits où ces animaux pourraient être les plus vulnérables dans les années à venir.
Ce projet sera significatif pour les communautés du nord du Québec puisqu’une des espèces est récoltée pour la consommation. Il formera plusieurs jeunes scientifiques dans un environnement interdisciplinaire et collaboratif pour leur permettre d’obtenir des postes dans les milieux académiques, gouvernementaux, ou comme professionnels dans des ONG ou des institutions privées. Ce projet lancera de nouvelles collaborations susceptibles de générer des recherches parallèles dont certaines sont déjà en phase préparatoire. À plus long terme, le projet livrera un nouveau cadre innovant basé sur une compréhension mécanistique de la réponse des animaux aux contraintes thermiques. Ce cadre sera utilisable comme outil prédictif pour résoudre des problèmes de conservation associés aux changements climatiques et à la tolérance à la chaleur. Notre projet devrait être instrumental pour aider les gestionnaires à prédire les changements de populations dans le nord du Québec et à travers l’Arctique de même que pour déterminer les endroits prioritaires pour la conservation. Ce projet est une opportunité exceptionnelle pour le Québec de devenir leader en recherche sur la résilience de la faune aux changements climatiques.