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Évaluation et Rapport de situation du COSEPAC sur l’esturgeon blanc (Acipenser transmontanus) au Canada – Mise à jour

Mise à jour
Rapport de situation du COSEPAC
sur
L’esturgeon blanc
Acipenser transmontanus
au Canada
2003

Information sur l'espèce

Nom et classification

L'esturgeon blanc, Acipenser transmontanus Richardson, appartient à l'ordre des Acipensériformes, qui englobe les esturgeons et les spatulaires. En anglais, il porte, en plus de son nom courant de white sturgeon, les noms de Pacific sturgeon, Columbia sturgeon, Oregon sturgeon et Sacramento sturgeon.


Description

L'esturgeon blanc (figure 1), qui peut atteindre 6 mètres de longueur, est le plus grand poisson d’eau douce du Canada (Scott et Crossman, 1974). Les populations du cours supérieur des cours d'eau sont en général plus petites. Le dos et les flancs de ce poisson sont recouverts de rangées de grandes plaques osseuses, les scutelles. Ces plaques, acérées chez le jeune poisson, s’émoussent graduellement à mesure que le poisson vieillit. Le squelette est cartilagineux, sauf pour quelques formations osseuses de la région pelvienne, du crâne et de la mâchoire. Ce poisson dépourvu de dents avance la bouche pour saisir et engloutir ses proies.


Figure 1 : Esturgeon blanc adulte, Acipenser transmontanus Richardson de la rivière Nechako

Figure 1 : Esturgeon blanc adulte, Acipenser transmontanus Richardson, de la rivière Nechako (dessin de  Loucas Raptis).

Dessin de Loucas Raptis.

Les œufs fécondés sont bruns et collants; il en sort des larves vésiculées qui n’ont ni le museau allongé et les scutelles, ni le ventre aplati qui caractérisent leurs congénères à partir du stade d’alevin. Moins d'un mois après l'éclosion, ces larves se métamorphosent et prennent l'apparence de petits adultes.

On trouve sur la côte du Pacifique une autre espèce d'Acipenser, l'esturgeon vert, Acipenser medirostris. Les deux espèces se ressemblent et peuvent être confondues. Le dos de l'esturgeon blanc est gris à noir, parfois légèrement teinté de vert olive. Le corps de l'esturgeon vert est franchement vert à olive, mais sa couleur s'estompe parfois après un séjour en eau douce (Slack et Stace-Smith, 1996). Il y a plusieurs façons de distinguer les deux espèces (McPhail et Carveth, 1993; Lane, 1991; Scott et Crossman, 1974). L'une d'entre elles, qui est recommandée (Foley, 1995), se fonde sur le nombre de scutelles postérieures au cloaque; en effet, l'esturgeon vert n’a qu’une rangée de 1 à 4 plaques entre les nageoires pelviennes et l’anale, tandis que l'esturgeon blanc en a deux, de 4 à 8 plaques. En Colombie-Britannique, on observe rarement l'esturgeon vert en eau douce; on le trouve par contre souvent parmi les prises accessoires des pêches commerciales en eau salée. À l'occasion, on le rencontre dans les portions inférieures des grands fleuves côtiers de la province à la fin de l'été ou au début de l'automne.


Populations importantes à l’échelle nationale

Définition proposée des populations

SP1 : Cours inférieur du Fraser – en aval de Hell’s Gate (km 0 au km 211)
SP2 : Cours moyen du Fraser – de Hell’s Gate à Prince George (km 211 au km 790)
SP3 : Cours supérieur du Fraser – en amont de Prince George (km 790 au km ~1100)
SP4 : Rivière Nechako (affluent du Fraser qui se jette dans le chenal principal à Prince George)
SP5 : Cours supérieur du Columbia
SP6 : Rivière Kootenay

Fleuve Fraser

On propose de définir quatre populations d’esturgeons blancs dans le bassin du Fraser (SP1-4). Cette division en quatre unités distinctes est étayée par des données géographiques et comportementales, des données sur le cycle biologique, des différences phénotypiques (RL&L, 2000), de même que par des études sur la fraye (Perrin et al., 1999, 2000 et 2003) et des analyses de l'ADN mitochondrial (ADNmt) (Nelson et al., 1999; Pollard, 2000; Smith, 2002).

La population du cours inférieur du Fraser (SP1) est probablement le seul groupe anadrome facultatif dans les eaux canadiennes; les autres restent dans les eaux intérieures. D'après certaines données, notamment les concentrations de strontium relevées dans les rayons de la nageoire pectorale (Vienott et al., 1999), des individus de cette population migreraient vers la mer ou grossiraient dans l'estuaire. Les autres populations du Fraser (RL&L, 2000, et Smith, 2002) se trouvent dans le chenal principal, entre Hell’s Gate et le confluent de la rivière Nechako à Prince George (SP2), en amont de Prince George (SP3), ainsi que dans le bassin de la Nechako (SP4).

Les différences observées dans les assemblages de poissons du Fraser en amont et en aval du canyon du Fraser peuvent être reliées à l'emplacement des refuges glaciaires et des voies des invasions postglaciaires qui ont suivi (McPhail et Carveth, 1992). La persistance de ces différents assemblages révèle que le canyon peut faire obstacle aux déplacements des poissons vers l’aval comme vers l’amont. La faune du bassin du Fraser au-dessus du canyon semble provenir du cours supérieur du Columbia et d'autres refuges de l'intérieur, tandis que celle du cours inférieur du Fraser vient surtout du cours inférieur du Columbia.

Les populations d’esturgeons blancs du Fraser ne sont pas complètement isolées sur le plan géographique, mais il n'en existe pas moins dans le fleuve d'importants obstacles à la migration, comme les rapides de Hell’s Gate et d'autres tronçons à débit rapide, qui pourraient limiter les échanges entre elles (RL&L, 2000). Un des facteurs qui entrent en jeu pourrait tenir au fait que les passes migratoires de Hell’s Gate ont été conçues en fonction de la taille et de la capacité de nage des saumons du Pacifique (Saxvik, 2001), et non de celles de l'esturgeon. Il pourrait aussi y avoir des obstacles comportementaux, car les études de marquage/recapture et de radiotélémétrie ont montré que les échanges entre populations sont rares (RL&L, 2000). Les longs segments d'habitat médiocre (comme les radiers dépourvus de fosses profondes et de chenaux) peuvent nuire aux échanges entre les populations. Le groupe du cours moyen du Fraser et celui du cours supérieur sont séparés par un segment de plus de 70 km de cours d'eau large et peu profond (Yarmish et Toth, 2002). On trouve un segment d'habitat semblable sur 60 km du cours inférieur de la rivière Nechako, où l'on n'a observé des esturgeons qu'à l'occasion. Les données démographiques montrent que les populations d’esturgeons du Fraser ont des taux de croissance distincts, ce qui voudrait dire que ces poissons ont grandi dans des milieux différents (RL&L, 2000; Lane, 1991). Les conditions qui règnent dans le cours supérieur du Fraser sont indéniablement différentes de celles qu’on observe dans le cours inférieur, et l'espèce adopte vraisemblablement des comportements d'adaptation différents. On a d'ailleurs relevé une variation phénotypique de la longueur du museau entre les groupes du cours inférieur et ceux du cours supérieur (RL&L, 2000) : en aval de Hell’s Gate, pour une longueur à la fourche donnée, les esturgeons blancs avaient le museau beaucoup plus court que ceux du cours moyen du Fraser et de la rivière Nechako (analyse de covariance : p < 0,01).

Perrin et al. (1999, 2000, 2003) signalent que, dans le cours inférieur du Fraser, les embryons et les larves ne sont pas entraînés dans les eaux de surface, mais demeurent près du refuge fourni par l’interface eau-substrat. On a ainsi trouvé des larves de 1 à 8 jours après éclosion à une distance de 3 à 5 km en aval de l'entrée des chenaux secondaires où avait eu lieu la fraye; on n'a par contre trouvé ni œufs ni larves dans les échantillons prélevés en amont de ces chenaux ou plus loin en aval. Sur le site d’étude dans le chenal principal, près du confluent de la Coquihalla, on n'a récolté ni œufs ni larves au-delà de 2 km en aval du confluent, et la plupart l'ont été sur un tronçon de moins de 0,5 km. On n'a pas non plus récolté d'œufs ni de larves dans le tronçon de 23 km du chenal principal échantillonné, en amont de la Coquihalla. Cette étude incite donc à penser que, dans des conditions d’écoulement naturel, lorsque les vitesses d’écoulement correspondent à des sites d’établissement convenables, les œufs fécondés et les larves pourraient ne pas dériver assez loin en aval pour se mêler aux autres populations.

Des analyses génétiques ont montré que les esturgeons blancs du cours inférieur du Fraser, en aval de Hell’s Gate, se distinguent de ceux du reste du fleuve; certaines données indiquent par contre que le groupe est composé d’un mélange non encore défini de populations (Nelson et al., 1999; Pollard, 2000; RL&L, 2000, Smith et al., 2002). Smith et al. (2002) ont étudié l’ADNmt (figure 2) afin de déceler les obstacles aux flux géniques dans le Fraser entre les groupes définis en fonction de données sur les déplacements de poissons étiquetés, des éventuels obstacles à la migration et des grappes dans la répartition (RL&L, 2000). C’est la division des poissons du Fraser en quatre groupes qui expliquait le mieux les variations de l’ADNmt, avec une répartition de 19,9 p. 100 (P < 0,001) entre les groupes et de 1,8 p. 100 (P=0,161) entre les sites au sein des groupes (Smith et al., 2002). Par certains aspects, ces données montrent que les esturgeons blancs du cours inférieur du Fraser ressemblent à ceux du Columbia, mais sans permettre de déterminer si cela est dû à une migration ou à un temps de coalescence relativement court.

Cours supérieur du Columbia

Le cours supérieur du Columbia est défini comme le chenal principal et les réservoirs situés en amont du barrage Grand Coulee, dans l’État de Washington, de même que la rivière Kootenay en aval des chutes Bonnington et le cours inférieur de la rivière Pend d’Oreille, en aval du barrage Waneta (figure 3). On propose de désigner le groupe transfrontalier qui habite cette région comme la population SP5.


Figure 2 : Grappes d’esturgeon blanc échantillonnées (14) et distribution des haplotypes de l’ADNmt dans les grappes canadiennes (Nelson et al., 1999)

Figure 2 : Grappes d’esturgeon blanc échantillonnées (14) et distribution des haplotypes de l’ADNmt dans les grappes canadiennes (Nelson et al., 1999).

Chaque grappe, représentée par une boîte, était séparée par une zone étendue où la densité des esturgeons était faible. Les tartes indiquent le nombre d’haplotypes différents. La taille relative de la tarte représente la taille de l’échantillon (n = 5 – 30). Cours inférieur du Fraser = 1 et 2; cours moyen du Fraser = 3, 4, 5 et 6; cours supérieur du Fraser = 9; rivière Nechako = 8; cours supérieur du Columbia = 11, 12 et 13; rivière Kootenay = 14. La grappe 7, qui affichait une faible densité, n’a pas été incluse dans l’analyse de la structure de la population à cause de la petite taille de l’échantillon. (Diagramme fourni par C. Smith).

La population du cours supérieur du Columbia, géographiquement distincte, est isolée des populations du Fraser par une série de barrages aménagés dans le chenal principal du Columbia (figure 3). En Colombie-Britannique, des études de radiotélémétrie et de marquage ont montré que les esturgeons blancs en aval du barrage Hugh L. Keenleyside (HLK) sont généralement sédentaires ou ne se déplacent que localement (RL&L, 1995). On a cependant détecté des déplacements limités dans le tronçon transfrontalier (entre le barrage HLK au Canada et le lac Roosevelt aux États-Unis). Aux États-Unis, les populations du cours supérieur du Columbia sont complètement isolées de celles du cours inférieur du fleuve depuis 1941, à la suite de la construction du barrage Grand Coulee et de la formation du lac Roosevelt. On pense que les chutes Kettle (en amont du barrage Grand Coulee dans l’État de Washington) constituaient un obstacle saisonnier à la migration de l’espèce avant d’être submergées par le lac Roosevelt. La construction des barrages HLK, Mica et Revelstoke dans le chenal principal du Columbia, du barrage Brilliant dans le cours inférieur de la Kootenay, et du barrage Waneta dans le cours inférieur de la rivière Pend d'Oreille (tous en Colombie-Britannique) a fragmenté encore plus la population et modifié le régime d’écoulement naturel. Aucun esturgeon n’a été observé récemment en amont du barrage Revelstoke, et il ne reste que des populations reliques dans les lacs Arrow (en amont du barrage HLK) et le lac Slocan (qui se déverse dans le cours inférieur de la Kootenay, en aval des chutes Bonnington). Le groupe connu le plus important de cette population fréquente la zone située entre le barrage HLK et la frontière canado-étatsunienne. Il reste, ou resterait, des groupes reliques ou des individus isolés dans tout le reste du bassin hydrographique.

Les données génétiques corroborent l’existence d’une population d’esturgeons blancs propre à cette région. Les analyses de Nelson et al. (1999) révèlent en effet que les poissons de cette portion du Columbia constituent une unité biologique significative distincte de la population de la Kootenay. Les analyses FST par paire réalisées à partir des données composites sur les haplotypes ont donné une valeur de 0,3176 entre le cours supérieur du Columbia et le lac Kootenay, ce qui évoque une différence significative dans la fréquence des haplotypes entre les deux groupes (Nelson et al., 1999).

Les études de l’ADN mitochondrial effectuées par Nelson et al. (1999) et par Smith (2002) ont mis en évidence une sous-structuration possible dans le cours supérieur du Columbia. Des échantillons prélevés dans le réservoir Arrow, dans la Kootenay en aval du barrage Brilliant, et dans le Columbia en aval du barrage HLK révèlent que ces groupes pourraient avoir formé des groupes reproducteurs distincts avant l’aménagement des barrages. Des analyses chi-carré des données sur le polymorphisme de restriction ont montré que les différences n’étaient pas significatives à a = 0,05; la taille des échantillons était toutefois petite. Les résultats des analyses des données sur les microsatellites étaient plus près de l’équilibre de Hardy-Weinberg lorsqu’on analysait les trois sites séparément plutôt qu’ensemble, ce qui évoque la possibilité d’une certaine sous-structuration. Il s’agit là d’analyses préliminaires, et les auteurs soulignent qu’il faudra travailler sur des échantillons de plus grande taille pour clarifier la situation.

Aucune évaluation de la situation de cette population ou des esturgeons blancs du Columbia en général n’a été faite en vertu de la Endangered Species Act des États-Unis. Le National Marine Fisheries Service a bien reçu une pétition demandant la désignation de l’esturgeon blanc du Columbia comme une espèce en péril en 1992, mais aucune évaluation de la situation n’a été amorcée à l’époque parce que la pétition ne contenait pas assez d’informations pour justifier une telle démarche.


Figure 3 : Barrages et statut des populations dans le bassin du Columbia (UCRRP 2002)

Figure 3 : Barrages et statut des populations dans le bassin du Columbia (UCRRP 2002).

Rivière Kootenay (appelée rivière Kootenai aux États-Unis)

La population de la rivière Kootenay (SP6) est un autre groupe transfrontalier qui se déplace librement depuis les chutes Kootenai, au Montana, jusqu'au bras ouest du lac Kootenay, en aval, en Colombie-Britannique. Les analyses génétiques effectuées par Nelson et al. (1999) ont conclu à la présence de différences statistiquement significatives entre la population de la Kootenay et celles du Columbia et du Fraser (les valeurs de FST oscillaient entre 0,50 et 0,75 dans les analyses par paire des données sur les haplotypes de l'ADNmt). La population de la rivière Kootenay est isolée et a vraisemblablement été séparée du reste du bassin du Columbia lors de la dernière ère glaciaire par un obstacle naturel aux chutes Bonnington, en aval du lac Kootenay (Northcote, 1973). Cette population est considérée comme un « segment de population distinct » (distinct population segment) en vertu de la Endangered Species Act des États-Unis.