Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

La fraie du doré jaune (Sander vitreus) constitue une étape déterminante de son cycle de vie, durant laquelle les géniteurs se rassemblent en fortes densités sur des sites de reproduction restreints, généralement situés dans des secteurs facilement accessibles par les pêcheurs. Cette concentration les rend particulièrement vulnérables au prélèvement par la pêche sportive. Au Québec, les facteurs environnementaux qui régissent le moment de ces rassemblements demeurent méconnus, ce qui complexifie la mise en place de mesures de protection adaptées à cette période critique. Cette situation est d’autant plus préoccupante dans un contexte de changements climatiques, susceptibles de modifier les conditions environnementales et, par conséquent, la dynamique reproductive du doré jaune. Il est donc essentiel de mieux comprendre les facteurs environnementaux qui régissent les rassemblements durant la pré-fraie et la fraie pour améliorer la gestion de l’espèce.

Cette étude vise à identifier et quantifier l’influence des variables environnementales modulant l’initiation et la cessation de la fraie du doré jaune au Québec, ainsi qu’à développer un modèle prédictif des dates de début et de fin de la reproduction selon les conditions environnementales actuelles et futures. Pour ce faire, 484 observations de géniteurs sur les sites de fraie, issues de la littérature scientifique publiée et de la littérature grise, ont été combinées à des variables environnementales actuelles et à des projections climatiques futures.

L’utilisation d’algorithmes d’apprentissage automatique, notamment les forêts d’arbres de décision, a permis de mettre en évidence le rôle prépondérant de la température dans la régulation de la fraie. L’accumulation thermique printanière, représentée par les degrés-jours de croissance au-dessus de 5 °C (DJC5) cumulés au 15 avril, apparaît comme la principale variable prédisant les dates de début et de fin de la reproduction. Les autres variables environnementales, soit la photopériode (estimée par la latitude), l’élévation et les précipitations printanières, présentent une contribution plus limitée et agissent principalement comme des modulateurs des conditions thermiques.

Dans un contexte de changements climatiques, un devancement généralisé de la période de fraie à l’horizon 2071-2100, de l’ordre de 7 à 12 jours sous les scénarios SSP2-4.5 et SSP5-8.5, est projeté, bien que l’ampleur de ce déplacement varie en fonction de la latitude. Les résultats montrent également que ces changements ne se limitent pas à un simple décalage des dates de fraie, mais s’accompagnent de modifications de la durée de la période de reproduction, qui tend à s’allonger dans les régions méridionales et à se contracter dans les régions nordiques. Dans l’ensemble, cette étude confirme le rôle central de la température dans l’initiation et la cessation de la fenêtre reproductive du doré jaune et fournit des outils permettant de bonifier la gestion de l’espèce au Québec, afin de mieux l’adapter aux réalités locales des populations et aux conditions climatiques futures.

Spawning in walleye (Sander vitreus) represents a critical stage of its life cycle, during which spawners aggregate at high densities on restricted and often easily accessible spawning sites. This aggregation makes them particularly vulnerable to harvest by recreational fishing. In Quebec, the environmental factors governing the timing of these aggregations remain poorly understood, complicating the implementation of protection measures adapted to this critical period. This issue is further exacerbated in the context of climate change, which may alter environmental conditions and, consequently, the reproductive dynamics of walleye. In this context, a thorough understanding of the environmental drivers of spawning is essential to improve species management.

This study aimed to identify and quantify the influence of environmental variables regulating spawning initiation and termination in walleye in Quebec, and to develop predictive models of spawning onset and end dates under current and future environmental conditions. To this end, 484 observations of spawners at spawning sites, derived from both peer-reviewed and grey literature, were combined with current environmental variables and future climate projections.

The use of machine learning algorithms, particularly Random Forest, highlighted the predominant role of temperature in regulating spawning dynamics. Spring thermal accumulation, represented by growing degree days above 5 °C (DJC5) accumulated as of April 15, emerged as the main variable allowing prediction of spawning onset and termination dates. Other environmental variables, including photoperiod (estimated by latitude), elevation, and spring precipitation, showed more limited contributions and primarily acted as modulators of thermal conditions.

Under future climate scenarios, a generalized advancement of the spawning period is projected for 2071-2100, ranging from approximately 7 to 12 days under SSP2-4.5 and SSP5-8.5, although the magnitude of this shift varies with latitude. Results also indicate that these changes are not limited to a simple shift in spawning dates but are accompanied by changes in spawning duration, which tends to increase in southern regions and decrease in northern regions. Overall, this study confirms the central role of temperature in the initiation and termination of the reproductive window of walleye and provides tools to improve species management in Quebec, allowing for better adaptation to local population dynamics and future climatic conditions.