Que font les poissons lorsque l’eau devient trop chaude ?
Alors que le changement climatique rend les vagues de chaleur plus fréquentes partout dans le monde, y compris ici dans le Connecticut, il devient de plus en plus important de comprendre cette question.
Les poissons d’eau froide comme la truite ont une stratégie pour survivre à la chaleur extrême : se déplacer vers des refuges thermiques. Les refuges thermaux sont des zones dans une rivière où l’eau plus froide se déverse dans l’eau plus chaude du ruisseau, créant ainsi une « zone d’eau froide ». Cela peut être dû à l’infiltration d’eau souterraine dans le cours d’eau à certains endroits ou même au fait qu’un cours d’eau plus petit et bien ombragé rejoint une rivière plus grande, créant ainsi un panache d’eau plus froide.
Jason Vokoun, professeur et chef du Département des ressources naturelles et de l’environnement du Collège d’agriculture, de santé et de ressources naturelles, et titulaire d’un doctorat. L’étudiant Christopher Sullivan étudie la truite dans les refuges thermaux le long de la rivière Housatonic pour mieux comprendre ce phénomène.
Leurs récentes découvertes ont été publiées dans Écosphère et a constaté que tous les refuges thermiques ne sont pas égaux.
« Ce qui est vraiment intéressant à propos des refuges thermaux, c’est que, il y a plusieurs années, les gens les considéraient comme de simples zones d’eau froide », explique Sullivan. « Mais ce que nous découvrons, c’est que leur configuration et d’autres attributs, en plus des conditions météorologiques à long terme, ont tendance à être des déterminants importants de la manière dont les poissons (et combien) les utilisent. »
Le refuge thermal idéal est grand, profond et sa température est nettement inférieure à celle de l’eau environnante. À l’aide de caméras sous-marines, les chercheurs ont observé que ces refuges abritaient la plus grande abondance de poissons lors d’une canicule estivale en 2022.
Pendant la vague de chaleur, les températures du cours principal de la rivière ont atteint 30 degrés Celsius (ou 86 degrés Fahrenheit) pendant la journée. La truite tolère confortablement des températures de l’eau allant jusqu’à 17 degrés Celsius, ou 63 degrés Fahrenheit, mais doit utiliser des refuges thermiques lorsque les températures dépassent 23 à 24 degrés Celsius, ou 73 à 75 degrés Fahrenheit.
Les refuges étaient, en moyenne, de un à trois degrés Celsius plus frais que l’eau de la rivière environnante, allant d’un demi-degré à six degrés Fahrenheit de moins. Les superficies des refuges variaient d’assez petite à grande (11 à 352 mètres carrés).
Les chercheurs ont également découvert que le gradient de la rivière, c’est-à-dire la baisse de l’élévation de la surface de l’eau dans le cours principal de la rivière, à proximité du refuge thermal, importait également. Une rivière à pente plus élevée crée des eaux plus turbulentes, qui sont peut-être moins attrayantes pour les truites stressées par la chaleur.
L’étude a révélé que l’abondance des poissons dans les refuges thermiques a considérablement fluctué pendant la vague de chaleur, ce qui suggère que les poissons quittaient souvent le refuge. Étant donné que les refuges thermaux ont tendance à avoir très peu de proies pour les truites, Sullivan explique qu’ils pourraient partir chercher de la nourriture dans le cours principal de la rivière.
« Cela conforte l’hypothèse selon laquelle les poissons peuvent quitter le refuge et le feront même si les températures principales sont inhospitalières », explique Sullivan. « Les refuges sont probablement nécessaires à la survie, mais les poissons n’y sont peut-être pas piégés autant qu’on pourrait le penser au départ. Mais avec le temps, avec le changement climatique, l’étau proverbial pourrait se resserrer. »
Dans une autre étude publiée dans Écologie et évolutionl’équipe a examiné les prédateurs terrestres visitant et se nourrissant dans les refuges, ce qui a également un impact sur la façon dont les poissons utilisent les refuges.
Les prédateurs terrestres observés comprenaient des renards, des coyotes, des lynx roux, des grands hérons, des harles communs, des loutres de rivière, des ratons laveurs, des pygargues à tête blanche, des balbuzards pêcheurs, ainsi que des pêcheurs, des kayakistes et des visiteurs des refuges.
Les chercheurs ont inclus les humains dans cette liste car, comme les autres animaux, nous influençons les écosystèmes avec lesquels nous interagissons.
En fait, il y a eu des problèmes de pêche illégale dans ces refuges. Et même ceux qui ne pêchent pas peuvent avoir un impact sur ces domaines importants. Les poissons quitteront le refuge s’ils pensent qu’il y a un prédateur à proximité. Lorsque les gens viennent voir les poissons, ceux-ci peuvent les interpréter comme des prédateurs et fuir le refuge pour se diriger vers des eaux plus chaudes.
« Les gens qui descendent et observent ce phénomène de thermorégulation des poissons dans les refuges peuvent avoir des effets indirects », explique Sullivan. « Je pensais qu’en quantifiant la fréquence à laquelle les gens visitent les refuges, en plus des pêcheurs, cela pourrait donner une indication de l’ampleur de ces effets indirects. »
Sullivan dit qu’il a été surpris par le nombre de personnes qui ont visité le refuge pour observer les poissons, un fait qui pourrait renforcer les futurs programmes de sensibilisation et d’éducation.
« Il s’agit d’un phénomène bien connu qui peut être utilisé comme outil pour comprendre l’importance de la gestion des pêcheries et de la conservation des habitats », explique Sullivan.
Parfois, des centaines de poissons sont rassemblés dans les eaux peu profondes des refuges, ce qui les rend vulnérables aux prédations. Pourtant, les chercheurs ont observé très peu de cas de prédation réelle dans les refuges. Sur les 2 500 observations de prédateurs terrestres visitant les refuges, il n’y a eu que 22 tentatives de prédation.
« Pour moi, c’est la partie vraiment intéressante de l’étude », déclare Sullivan. « Il y a eu quelques cas de [predation]. Mais bien moins que prévu. »
Sullivan dit que même si on ne mange pas autant de poissons que prévu, les conséquences de devoir quitter fréquemment le refuge pour éviter d’être mangé peuvent être graves.
Ces études soutiennent la nécessité de protéger ces refuges et mènent des recherches sur l’efficacité des stratégies de protection.
« Nous savons depuis un certain temps que les refuges thermaux sont importants pour la survie de la truite dans plusieurs bassins versants du Connecticut, mais ce projet aide la communauté des pêcheurs, les gestionnaires et les pêcheurs, à se concentrer sur la compréhension de la manière de conserver cet habitat thermique limité pour la truite dans notre le réchauffement des rivières », explique Vokoun.
Plus d’information:
Christopher J. Sullivan et al, Les pièges photographiques révèlent que les prédateurs terrestres sont omniprésents dans les refuges thermaux d’eau froide des paysages fluviaux, Écologie et évolution (2023). DOI : 10.1002/ece3.10316