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Nicolas Coallier
Université Laval

 

Project Member

Effects of Climate Shifts on the Canadian Arctic Wildlife: Ecosystem-Based Monitoring and Modelling

Student Information

Thesis Title:
Validation croisée des méthodes d?estimation d?abondance des lemmings et évaluation de leur précision dans l?Arctique canadien

Thesis Abstract:
Les populations de lemmings de la toundra sont connues pour leurs cycles de population de grande amplitude (Ims & Fuglei 2005). Ces cycles ont une grande influence sur tout le réseau trophique de la toundra, et en particulier sur les nombreux prédateurs qui dépendent des lemmings pour leur survie (Gauthier et al. 2011). La perte d?amplitude des cycles dans certaines régions Fennoscandiennes et du Groenland (Hörnfeldt et al. 2005, Gilg et al. 2009), possiblement du au réchauffement climatique hivernal, a eu des conséquences néfastes pour les communautés de prédateurs (Schmidt et al. 2012). Toutefois, on ignore si ce phénomène est localisé ou généralisé dans l?Arctique. Pour répondre à cette question, on a besoin d?un programme de suivi des populations de lemmings à long terme et à grande échelle spatiale. Cependant, l?effort d?échantillonnage requis pour être en mesure de répondre à cette question est inconnu et pourrait être limité par des contraintes monétaires comme le cout élevé de la méthode de capture-marquage-recapture (CMR), la méthode la plus précise. Pour pallier à ces contraintes, des méthodes alternatives d?estimation d?abondance telles que le comptage de nids d?hiver, de terriers de lemmings ou le trappage mortel existent. Néanmoins, peu d?études ont vérifié la précision de ces méthodes. Les objectifs de ce projet sont donc de: (1) effectuer une validation croisée de différents indices d?abondance des lemmings de la toundra comme le trappage mortel, le comptage de nids d?hiver, le comptage de fèces et le comptage de terriers par rapport aux méthodes de CMR basées sur le trappage vivant; (2) déterminer l?effort d?échantillonnage requis pour atteindre différents niveaux de précision avec chacune de ces méthodes; (3) vérifier l?influence de l?habitat (humide ou mésique) et de l?espèce sur la qualité des estimations d?abondance. Les données utilisées proviendront des suivis de population à long terme réalisés à la station de recherche du Centre d?études nordiques située à l?île Bylot, Parc National de Sirmilik, Nunavut. Le trappage vivant y est effectué depuis 2004 sur deux grilles (une dans l?habitat mésique et une dans l?habitat humide) de 11 ha à l?aide de 144 pièges (12 x 12). Depuis 1994, le trappage mortel y est effectué sur trois sites donc deux sont situées près de la station de recherche et une à 30 km. Depuis 2007, le comptage de nids d?hiver y est effectué sur les grilles de trappage vivant en plus de 60 transects disposé de manière aléatoire à travers l?aire d?étude de 30 km2. Finalement, depuis 2008, le comptage de fèces et de terriers est effectué sur l?ensemble des grilles de trappage en plus de 192 transects disposés de manière aléatoire qui couvre 500 km2. Ces estimés seront validés entre eux à l?aide d?analyse de régression. De plus, la variation dans la précision des estimations selon l?effort d?échantillonnage sera analysée en sous-échantillonnant de façon aléatoire chacun des jeux de données et en répétant l?analyse. Références : Gauthier G., Berteaux D., Bêty J., Tarroux A., Therrien J.-F., McKinnon L. & Cadieux M.-C. (2011). The Tundra Food Web of Bylot Island in a Changing Climate and the Role of Exchanges between Ecosystems. Ecoscience 18(3): 223?235. Gilg O., Sittler B. & Hanski I. (2009). Climate change and cyclic predator-prey population dynamics in the high Arctic. Global Change Biology 15(11): 2634?2652. Hörnfeldt B., Hipkiss T. & Eklund U. (2005). Fading out of vole and predator cycles? Proceedings. Biological Sciences / The Royal Society 272(1576): 2045?2049. Ims R.A. & Fuglei E. (2005). Trophic interaction cycles in tundra ecosystems and the impact of climate change. Bioscience 55:311?322. Schmidt N.M., Ims R.A., Hoye T.T., Gilg O., Hansen L.H., Hansen J. & Sittler B. (2012). Response of an arctic predator guild to collapsing lemming cycles. Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences, 279(1746): 4417?4422.

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