Caractérisation quantitative des graviers fluviaux pour la modélisation de la disponibilité d'interstices utilisables par le saumon Atlantique (Salmo salar) juvénile en comportement hivernal.

摘要

Pendant la saison hivernale, les saumons juvéniles s'enfouissent dans lesudinterstices du substrat afin d'échapper à la prédation et de minimiser leursuddépenses énergétiques. L'habitat interstitiel est donc essentiel à la survieudhivernale de l'espèce. Pour des fins de gestion, il s'avère nécessaire d'évaluer lauddisponibilité d'interstices offerts par un substrat de rivière donné. Les méthodesudactuelles de caractérisation ne sont basées que sur une description de laudgranulométrie du substrat. L'agencement spatial des roches a toutefois uneudinfluence importante sur la géométrie interstitielle qui n'est pas prise en compte.udCette lacune est principalement attribuable à un manque de méthodes et deudconcepts applicables à la quantification des caractéristiques, autres queudgranulométriques, des graviers fluviaux.udCe projet de recherche a pour objectif général d'améliorer les connaissancesudquantitatives de la structure du substrat graveleux des lits des rivières àudsaumons. Plus précisément, cette recherche a pour objectif de développer unudmodèle prédictif de la disponibilité d'habitat fondé sur une caractérisationudquantitative qui tient compte de la structure et de la granulométrie du substrat.udPour arriver à cette fin, de nouvelles méthodes et concepts de quantification deudl'agencement des graviers ont été développés. Une nouvelle méthode deudphotogrammétrie digitale plus accessible a été mise au point pour caractériser laudmicrotopographie des lits de gravier. Cette méthode a permis de modéliser laudtopographie des sites d'études avec des Modèles Numériques de Terrain (MNT)udayant une résolution au sol de lmm² et une précision de ±2-8mm. Les MNT ontudété utilisés pour développer une nouvelle mesure de la rugosité des surfaces.udCette mesure, le R₈₄, quantifie la rugosité d'une surface en utilisant le 84ièmeudpercentile de la distribution des différences d'élévations sur la surface et ce pourudune distance horizontale choisie. Ensuite, les MNT ont été appliqués pourudquantifier le niveau d'organisation des agencements de graviers. Une nouvelleudméthode a été mise au point en appliquant des principes de vision numérique etudde traitement d'images pour évaluer la dimension fractale des surfaces avecudl'information topographique des MNT. Afin de compléter ces informations avecudune description plus explicite de l'agencement des particules des graviers, uneudnouvelle méthode de quantification de la structure des lits de graviers a été miseudau point. Cette méthode, qui emploie elle aussi des outils de vision numérique etudde traitement d'images, s'appuie sur deux nouvelles variables: Le chevauchementuddes particules voisines et le pourcentage de sable en surface, pour quantifier desudphénomènes connus tels que l'imbrication et l'enchâssement. Cette méthodeudpermet de quantifier des structures de graviers qui auparavant étaient décritesudde façon qualitative. Les méthodes précédentes ont été appliquées afin deudquantifier de façon très détaillée des surfaces de graviers où les intersticesudavaient été recensés et mesurés. L'utilisation de la régression logistique a permisudd'établir le premier modèle prédictif de la présence d'interstices sur une surfaceudde graviers. De plus ce modèle a permis d'établir les variables importantes pourudla disponibilité d'interstices. Alors qu'il est généralement admis que lesudinterstices sont associés au substrat grossier, nos résultats montrent que la tailleuddes particules est nécessaire mais non-suffisante pour prédire adéquatement lauddisponibilité d'interstices. Le modèle de prédiction des interstices le plusudparcimonieux et performant est fonction de la taille des particules, de la rugositéudde la surface et du pourcentage de sable en surface. Les résultats de la thèseudsuggèrent que les effets de structure des lits de graviers doivent être incorporésuddans les méthodes d'évaluation de l'habitat hivernal disponible pour le saumonudjuvénile.ud