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Évaluation et Rapport de situation du COSEPAC sur le gomphe des rapides au Canada

Biologie

On connaît mal bon nombre des aspects de la biologie du Gomphus quadricolor. Une grande partie des renseignements figurant dans la présente section sont fondés sur les descriptions d’autres gomphides riverains publiées par Walker (1958) et complétés par des connaissances sur le comportement et l’écologie tirées de Corbet (1999).

Cycle vital et reproduction

Le cycle vital des libellules comprend un stade larvaire aquatique et un stade adulte terrestre. La période de vol duGomphus quadricolor adulte s’étend du début juin au début juillet en Ontario et du début mai à la fin juillet dans le Midwest américain (Walker, 1958; Cuthrell, 2000). Les adultes vivent environ trois ou quatre semaines, alors que les larves vivent probablement deux à quatre années. En général, les gomphides adultes sont actifs pendant la journée et inactifs au crépuscule et les jours sombres (Walker, 1958).

Habituellement, les mâles adultes se posent sur des rochers saillants au milieu des rivières et effectuent de courts déplacements au-dessus des rapides pour chercher des proies, trouver des femelles et chasser leurs concurrents. Les femelles habitent dans les forêts contiguës à la rivière. Elles se posent sur les arbres et les arbustes ou se tiennent au soleil dans les clairières herbeuses et les étendues de sable dénudées pouvant se trouver jusqu’à 800 m de la rivière (Walker, 1958; Larry Rosche, comm. pers., 2007). Elles ne se rendent à la rivière que lorsqu’elles sont prêtes à s’accoupler. En raison de leur comportement plus discret, on capture beaucoup moins d’adultes femelles que mâles (Walker, 1958).

Avant l’accouplement, le mâle transfère son spermatophore de l’extrémité de son abdomen à son organe copulateur accessoire, qui se trouve sous le deuxième segment abdominal. Il patrouille ensuite les rapides à la recherche d’une femelle. Le vol nuptial, s’il existe, n’a jamais été décrit. Après avoir agrippé la femelle par le thorax avec ses pattes, le mâle saisit la tête de la femelle à l’aide de ses appendices anaux postérieurs. Le couple vole en tandem, et la femelle courbe son abdomen vers l’avant pour rejoindre avec son ovipositeur l’organe copulateur accessoire du mâle et récupérer le spermatophore. Le couple se sépare peu de temps après. Contrairement à certaines espèces de libellules, les Gomphus quadricolor femelles pondent leurs œufs sans l’aide des mâles. Elles volent généralement juste au-dessus des rapides et déposent leurs œufs à intervalles irréguliers sur la surface de l’eau (Walker, 1958). Les libellules femelles déposent en moyenne entre 200 et 300 œufs, mais on a observé une femelle de Gomphus externus en pondre plus de 5 000 (Walker, 1953).

Entre la ponte et l’éclosion des œufs, il s’écoule au moins cinq jours et peut-être jusqu’à un mois ou davantage (Walker, 1953; Corbet, 1999). Les œufs et les larves venant de quitter l’œuf sont transportés par le courant jusqu’à des eaux calmes. Les larves demeurent la plupart du temps enfouies juste sous la surface des sédiments des eaux calmes. Elles respirent par l’extrémité de leur abdomen, qui est soulevée au-dessus des sédiments.

La durée du stade larvaire du Gomphus quadricolor est inconnue, mais la présence de larves d’au moins deux classes de tailles dans les cours d’eau du Wisconsin porte à croire qu’elle est de deux ans ou plus (William Smith, comm. pers., 2007). Plus au sud, au Tennessee et en Alabama, la taille des larves indiquent que le cycle vital est de deux ans (Ken Tennessen, comm. pers., 2007). Sous les latitudes tempérées d’Europe, il faut au moins trois ou quatre ans aux espèces de Gomphuset d’Ophiogomphus pour atteindre le stade adulte (Walker, 1953; Corbet et al., 1960). Il se peut que le stade larvaire soit plus court dans les endroits où la nourriture est abondante.

En prévision de la mue finale, les larves grimpent sur la végétation riveraine. Les adultes fraîchement émergés (ténéraux) s’éloignent de la rive pour éviter les prédateurs jusqu’à ce que leur exosquelette durcisse et que leur vol devienne puissant. Après une période d’alimentation (qui dure en général au moins une semaine chez d’autres espèces de libellules), les mâles adultes retournent au cours d’eau pour établir leur territoire (Walker, 1953).

Les adultes sont des prédateurs généralistes et opportunistes qui se nourrissent d’insectes volants de petite taille, plus particulièrement de trichoptères, d’éphéméroptères, de petits lépidoptères et de diptères (Walker, 1953). Les mâles se nourrissent d’espèces qui émergent des cours d’eau, alors que les femelles se posent sur les parties ensoleillées du sol des forêts et effectuent des vols courts pour attraper des insectes volants. Les larves se cachent dans les sédiments et se servent de leur labium préhensile pour capturer leurs proies. Au début du stade larvaire, les larves se nourrissent de très petites proies (p. ex. ciliés et rotifères), et la taille des proies augmente à mesure que les larves grandissent. Les larves de taille plus importante se nourrissent de macro-invertébrés, de petits poissons et de têtards.

Prédation

Les prédateurs des libellules adultes comprennent les oiseaux (plus particulièrement les petits rapaces tels que la Crécerelle d’Amérique, le Faucon émerillon et l’Épervier brun), les grenouilles, les libellules plus grosses et les araignées (Walker, 1953).

Les poissons sont probablement les plus importants prédateurs de larves de libellules (Corbet, 1999). Les oiseaux aquatiques, notamment le Grèbe à bec bigarré, le Canard colvert, le Canard noir et le Canard branchu, consomment tous une quantité importante de larves d’odonates (Walker, 1953). Les carouges et les hirondelles (l’Hirondelle noire en particulier) consomment les libellules adultes fraîchement émergées. Ces oiseaux sont souvent abondants dans les zones résidentielles. Les échassiers, surtout les hérons, consomment également des larves. Les insectes prédateurs des libellules comprennent les larves de libellules plus grosses, les hémiptères aquatiques et les coléoptères aquatiques. Les tortues et les amphibiens (grenouilles et nectures en particulier) consomment aussi des larves.

Plusieurs espèces de poisson introduites dans les rivières Humber et Credit constituent des prédateurs potentiels des larves du Gomphus quadricolor et pourraient réduire leur population ou en empêcher le rétablissement. La truite brune, la truite arc-en-ciel, les saumons du Pacifique, la carpe et le gobie à taches noires comptent peut-être parmi ses principaux prédateurs. La carpe et le gobie à taches noires sont également présents dans la rivière Thames. La diminution de la qualité de l’eau pourrait aussi modifier la composition de l’ichthyofaune, ce qui pourrait avoir des répercussions imprévisibles sur les populations d’odonates.

On ne connaît que très peu de parasites spécifiques aux odonates (Corbet, 1999). Des acariens parasites s’attaquent aux adultes de certaines espèces d’odonates, et certains types d’ooparasites (hyménoptères et chalcidiens) ont également été décrits (Walker, 1953).

Physiologie

Les besoins physiologiques du Gomphus quadricolor ne sont pas documentés. L’espèce préfère habiter les cours d’eau frais et limpides (voir par exemple Cuthrell, 2000; Massachusetts Natural Heritage and Endangered Species Program [NHESP], 2003). L’eau du site de la rivière Humber est assez trouble et peut-être plus chaude que la normale, mais les spécialistes de la biologie des cours d’eau la considéreraient tout de même comme fraîche. La plupart des larves d’odonates ne peuvent pas tolérer une demande biologique en oxygène (DBO) supérieure à 10 mg/l (Corbet, 1999).

Les larves sont probablement sensibles aux pesticides, particulièrement les organochlorés et les organophosphates (Corbet, 1999). Les métaux, le chlorure et les lampricides peuvent aussi nuire aux larves dans les rivières du sud de l’Ontario. Les polluants peuvent causer un ralentissement de la croissance, des difformités et des anomalies du comportement chez les larves d’odonates (Corbet, 1999). La bioaccumulation de produits chimiques persistants peut atteindre des niveaux importants chez les larves d’odonates, puisque ces prédateurs ont un cycle vital relativement long.

Déplacements et dispersion

Les libellules adultes ont un vol puissant. La distance moyenne entre leur site de reproduction et les endroits où elles se posent ou se nourrissent est généralement inférieure à 200 m (Corbet, 1999). Au cours de leur premier vol, les adultes de Gomphus quadricolor peuvent franchir jusqu’à 800 m dans les forêts avoisinantes (Larry Rosche, comm. pers., 2007). Aucun comportement migratoire n’a été observé ni chez ce gomphide, ni chez les autres gomphides d’Amérique du Nord.

D’autres odonates riverains ont tendance à rester près de leur site de reproduction et ne se déplacent que sur de courtes distances vers l’amont et l’aval et sur de très courtes distances lorsqu’ils s’éloignent de la rivière (Corbetet al., 1960). Contrairement aux odonates des étangs saisonniers ou d’autres habitats saisonniers, le Gomphus quadricolor occupe un habitat relativement stable où les besoins de dispersion sont moins élevés et où la probabilité de trouver un habitat convenable inoccupé est faible. Comme le G. quadricolor a tendance à voler près de la surface de l’eau ou en forêt, il est moins exposé à la dispersion passive par le vent que les odonates qui forment des essaims au-dessus du couvert forestier. Par contre, la dispersion d’œufs et de jeunes larves par le courant peut entraîner l’établissement de nouvelles populations dans des secteurs comportant un habitat convenable inoccupé.

Tous les sites canadiens actuels et historiques connus sont situés à une distance de 40 à 300 km de toute population canadienne ou américaine, ce qui porte à croire qu’ils abritent ou abritaient des populations distinctes.

Relations interspécifiques

Le Gomphus quadricolorn’entretient aucune relation symbiotique. Aussi bien les adultes que les larves sont probablement des prédateurs généralistes qui se nourrissent d’une variété de proies de taille adéquate. 

Généralement, le Gomphus quadricolorcoexiste avec d’autres odonates riverains, particulièrement le Calopteryx maculata et l’Ophiogomphus rupinsulensis, présents dans les deux sites ontariens du G. quadricolor. Il se peut que les larves de ces deux espèces concurrencent le G. quadricolor pour les proies, mais l’adulte du G. quadricolor peut réduire cette concurrence au minimum en cherchant ses proies sur un territoire plus vaste et en émergeant à des périodes quelque peu différentes. Il se peut également que ces autres espèces d’odonates amoindrissent les risques de prédation pour le G. quadricolor en détournant l’attention de ses prédateurs.

Adaptabilité

La disparition du Gomphus quadricolor de deux sites au Canada et de quelques sites aux États-Unis (tableau 2) porte à croire qu’il est incapable de s’adapter aux pressions exercées par les vastes changements de paysage. On n’a jamais entrepris l’élevage artificiel de cette espèce, mais des larves des derniers stades de développement ont été élevées dans un laboratoire jusqu’au stade adulte (Walker, 1932).

Tableau 2. Cotes subnationales du Gomphus quadricolor en Amérique du Nord (NatureServe, 2007).
Province/ÉtatCote subnationaleNotes
OntarioS1 
AlabamaS3S4Autrefois connu dans quatre comtés, mais actuellement en déclin (R. Stephen Krotzer, comm. pers., 2007). Proposition de porter la cote à S1 (Jim Godwin, comm. pers., 2007).
ArkansasSNRConnu dans quatre comtés (Missouri Odonata, 2007).
Caroline du NordS1S2Deux observations (Steve Hall, comm. pers., 2007).
ConnecticutS1Deux observations récentes. Cote révisée dernièrement, passée de SH à S1 (Dawn M. McKay, comm. pers., 2007).
GéorgieS1Une observation (Giff Beaton, comm. pers., 2007).
IllinoisSNRAucune observation depuis le début des années 1900 (Tim Cashatt, comm. pers., 2007).
IndianaS2Trois sites sur la rivière Pigeon; dernière observation datant de 1995 (Tom Swinford et Roger Hedge, comm. pers., 2007).
IowaS1Aucune observation récente (Daryl Howell, comm. pers., 2007).
KentuckyS2S3 
MaineS1Une population connue. Désignation « en voie de disparition » (Endangered) recommandée (Phillip deMaynadier, comm. pers., 2007).
MarylandS1 
MassachusettsS1Connu dans deux sites. Désigné espèce « menacée » (Threatened) (Michael W. Nelson, comm. pers., 2007).
MichiganS2S3Connu dans huit sites de six comtés. Désigné espèce « préoccupante » (Special Concern) (Cuthrell, 2000).
MinnesotaSNRObservations dans six comtés. Vraisemblablement, la cote sera révisée et portée à S4 ou S5 (Richard Baker, comm. pers., 2007; Wayne Steffens, comm. pers., 2007).
MissouriSNR 
New HampshireSNRCinq observations (Pamela Hunt et Jeffrey Tash, comm. pers., 2007).
New JerseyS2Trois populations distinctes, dont deux seraient apparemment en déclin (Allen Barlow, comm. pers., 2007).
New YorkS1S2Sept observations, dont deux historiques seulement (Jeffrey D. Corser, comm. pers., 2007).
OhioSNRObservations dans 17 comtés (Robert C. Glotzhober, comm. pers., 2007).
PennsylvanieS1S2Observations dans 11 sites où la population est encore présente et un site historique, dans trois bassins hydrographiques (Betsy Ray Leppo, comm. pers., 2007).
TennesseeS3S4 
VermontSNRUne population connue. Sera probablement coté S1S2 (Mark Ferguson, comm. pers., 2007).
VirginieS1 
Virginie-OccidentaleS2S3Seulement trois observations récentes (Barbara Sargent, comm. pers., 2007).
WisconsinS4Connu dans 30 comtés (William Smith, comm. pers., 2007).