SECTION 1 : Enjeux prioritaires et nouveaux

En vertu de son mandat, le Secteur des sciences du MPO mène des travaux de recherche, joue un rôle consultatif et assure des services en mettant l'accent sur les enjeux scientifiques prioritaires qui peuvent se présenter soudainement ou s'imposer en tête de liste de son programme d'action à long terme. La présente section donne un aperçu des enjeux qui ont occupé une place importante dans ce programme dans toutes les régions du pays en 2006-2007.

Année polaire internationale et activités scientifiques portant sur l'Arctique

Le Secteur des sciences du MPO est un participant majeur de l'Année polaire internationale (API), qui s'échelonne sur une période de 24 mois ayant débuté en mars 2007. À l'époque, le gouvernement du Canada a annoncé pour l'API l'octroi de 150 millions de dollars répartis sur six ans, dont 100 millions pour 44 projets de recherche scientifique. L'API offre une occasion tout à fait exceptionnelle d'acquérir de nouvelles connaissances scientifiques sur le Nord canadien et de renforcer la position de chef de file du Canada en matière de recherche sur l'Arctique. Les scientifiques du MPO jouent un rôle de premier plan parmi les partenaires nationaux et internationaux pour aider à mieux comprendre l'incidence des océans sur le climat mondial ainsi que les répercussions de la variabilité du climat et du changement climatique sur les écosystèmes marins de l'Arctique.

L'API, qui met à contribution des milliers de scientifiques et de chercheurs issus de plus de 60 pays, représente le programme international de recherche scientifique le plus vaste jamais mené sur les régions polaires. On peut en apprendre davantage sur le programme du gouvernement du Canada pour l'API en consultant le site Web de l'API http://www.api-ipy.gc.ca

Le MPO est à l'avant-garde et il participe à plusieurs projets de recherche marine, entre autres les six projets suivants financés par le gouvernement du Canada pour l'API :

Projet	Chercheur principal	Financement
Les trois océans du Canada	Eddy Carmack	6,4 M$
Étude de la circulation dans l'archipel canadien	Humfrey Melling	3,4 M$
Variabilité du climat et répercussions du changement climatique sur l'omble chevalier dans l'Arctique	James Reist	2 M$
Le réchauffement planétaire et les mammifères marins de l'Arctique	Steven Ferguson	350 000 $
Incidences des tempêtes violentes et du changement climatique sur les processus océanographiques dans l'Arctique	William Perrie	500 000 $
Étiquetage des bélugas à l'échelle de l'Arctique	Michael Hammill	500 000 $

Nombre de Canadiens, en particulier des élèves, des enseignants et des universitaires oeuvrant dans des domaines connexes, souhaitent vivement obtenir de l'information détaillée sur les initiatives scientifiques réalisées dans l'Arctique. Pour en apprendre davantage, on peut consulter le portail sur les sciences nordiques http://www.sciences.gc.ca/

Le Secteur des Sciences prépare un sommaire des initiatives scientifiques canadiennes à l'intention de l'Arctic Ocean Sciences Board (AOSB), organisme non gouvernemental composé de membres et de participants issus d'organismes de recherche et d'organisations gouvernementales de nombreux pays. Ce sommaire est affiché en ligne www.aosb.org (en anglais seulement)

Les centres d'expertise face aux enjeux particuliers

Certains enjeux aquatiques qui surgissent rapidement exigent l'attention de spécialistes. Ils peuvent découler d'une modification extrême des régimes océaniques, de la présence d'espèces envahissantes ou d'autres phénomènes attribuables à la nature ou aux activités humaines. Le Secteur des sciences du MPO a récemment créé des centres d'expertise, qui peuvent mettre à profit des compétences scientifiques spécialisées face à différents enjeux, notamment les répercussions environnementales éventuelles des pesticides, l'incidence de l'hydroélectricité sur le poisson et son habitat, la recherche sur la santé des animaux aquatiques, les diagnostics connexes ainsi que l'analyse des produits chimiques. On a recours à ces spécialistes principalement pour étudier les enjeux prioritaires ou nouveaux comme ceux décrits dans la présente section. On peut en apprendre davantage dans le site Web du MPO http://www.dfo-mpo.gc.ca/science/coe-cde/index-fra.htm

Besoins en eau pour la consommation humaine et l'exploitation des sables bitumineux de l'Athabasca

La consommation d'eau domestique, industrielle et agricole va en augmentant au Canada, ce qui sollicite de plus en plus nombre de fleuves, de rivières et de lacs. L'extraction du pétrole des sables bitumineux de l'Athabasca, en Alberta, est un exemple digne de mention des besoins en eau croissants.

Comme le MPO a pour mandat de protéger le poisson et son habitat, il doit prendre des décisions en ce qui concerne la quantité d'eau que l'on peut extraire tout en préservant les écosystèmes aquatiques naturels. Le domaine des normes de débit minimal fait appel à l'expertise des hydrologistes, des ingénieurs et des biologistes pour comprendre le lien entre l'habitat du poisson et le débit. Il faut pouvoir compter sur un éventail complexe d'outils et de données pour élaborer les modèles hydrauliques utilisés afin de prédire les modifications à l'habitat du poisson par suite de la modification des régimes d'écoulement.

En 2007, le Secteur des sciences du MPO a tenu plusieurs ateliers sur le débit affluent dans les cours d'eau ou y a participé, notamment il a fourni des conseils sur l'outil d'aide à la décision concernant les séquences des effets du Programme de gestion de l'habitat ainsi que sur le guide à l'intention des praticiens et les outils d'aide à la décision de ce programme, en plus de tenir deux réunions au Centre d'expertise sur l'hydroélectricité et ses impacts sur le poisson et l'habitat du poisson – celle du groupe de travail de l'Agence canadienne d'évaluation environnementale sur les effets de l'hydroélectricité sur l'habitat du poisson et un atelier conjoint de MPO et du Conseil de recherches en sciences naturelles et en génie (CRSNG) sur la modification des régimes d'écoulement – ainsi qu'un atelier pour l'examen par des pairs d'un cadre de gestion des eaux du MPO et du ministère de l'Environnement d'Alberta pour le cours inférieur de la rivière Athabasca dans la région des sables bitumineux du nord de cette province.

Dans ce dernier cas, la province d'Alberta et le MPO ont effectué beaucoup de recherche et d'analyse de données et élaboré l'ébauche d'un plan de gestion des eaux. Les scientifiques du gouvernement et du milieu universitaire ont examiné l'ébauche et les conclusions à la lumière de toutes les données disponibles et des connaissances scientifiques actuelles. La haute direction a reçu des conseils concernant les conclusions de l'examen pour aider les organismes de réglementation à prendre des décisions éclairées concernant les besoins en eau liés à l'exploitation des sables bitumineux. On peut trouver le compte rendu des réunions d'examen par les pairs dans le site Web du Secrétariat canadien de consultation scientifique (SCCS) http://www.dfo-mpo. gc.ca/csas

Examen scientifique des effets environnementaux potentiels de l'aquaculture sur les écosystèmes aquatiques

Les études de la série État des connaissances, qui portent sur la pisciculture et la conchyliculture marines ainsi que sur l'aquaculture en eau douce, présentent l'examen scientifique des effets potentiels de l'aquaculture sur les écosystèmes aquatiques. Les deux derniers volumes, soit le quatrième et le cinquième, ont été produits en 2006. Ils abordent les sujets suivants :

• le rôle du génotype et de l'environnement dans la différenciation phénotypique chez les salmonidés sauvages et d'élevage;
• les interactions pathologiques entre les poissons sauvages et d'élevage dans le milieu marin au Canada;
• les interactions trophiques entre les poissons marins sauvages et d'élevage;
• les interactions comportementales entre le saumon d'élevage et le saumon sauvage – effets possibles sur les populations sauvages;
• un aperçu général des impacts écologiques d'aquaculture d'eau douce au Canada;
• un examen scientifique de l'élevage de bivalves : interaction entre les espèces d'élevage et les espèces sauvages.

Les articles rédigés sous l'égide de scientifiques du MPO dans le cadre de cette série font le point sur l'information scientifique et recensent les lacunes au chapitre des connaissances ainsi que les besoins en recherche. Le ministère s'appuiera sur cette précieuse information pour orienter son programme de recherche sur les interactions entre l'aquaculture et l'environnement. Le résumé des cinq volumes est affiché dans le site Web du MPO http://www.dfo-mpo.gc.ca/science/enviro/aquaculture/index-fra.htm

Les tuniciers : catastrophe causée par des espèces aquatiques envahissantes dans l'Atlantique

Les tuniciers envahissants, communément appelés « seringues de mer », menacent gravement l'environnement aquatique et l'économie du Canada. Ces espèces aquatiques destructrices qui provoquent un déplacement d'espèces indigènes et encrassent le matériel d'aquaculture, la coque des navires et l'infrastructure portuaire entraînent des coûts élevés. Certains tuniciers ressemblent à des boules de gélatine et d'autres, à des outres en caoutchouc. L'arrivée récente de quatre espèces de tuniciers et leurs graves répercussions sur l'industrie de la moule de culture à l'Île-du-Prince-Édouard et en Nouvelle-Écosse font craindre que des espèces envahissantes causent des problèmes similaires dans d'autres domaines importants de l'aquaculture et que l'industrie canadienne de la pêche en souffre aussi.

En plein coeur de cette catastrophe, on élabore des programmes de recherche et de surveillance pour donner des conseils à l'industrie et aux organismes gouvernementaux sur les stratégies de gestion des espèces aquatiques envahissantes. Les activités de surveillance mettent l'accent sur la détection précoce et le mode de propagation de ces espèces. Toutes les régions de la côte atlantique coordonnent leurs efforts pour recueillir et mettre en commun l'information de façon efficace. Elles bénéficient d'un projet pilote sur la coordination et l'appui en matière de taxonomie dans la région du golfe. Les activités de recherche vont de la biologie fondamentale à l'interaction avec l'écosystème en passant par les mesures d'atténuation. L'information ainsi recueillie aide aussi à élaborer les procédures d'analyse de risque et d'intervention rapide. D'ailleurs, on utilise déjà ces procédures dans le cadre des stratégies de gestion, plus précisément pour répondre aux demandes d'introduction et de transfert de mollusques ou de crustacés.

Afin d'aider l'industrie de la moule en cette période difficile, plusieurs organismes coordonnent des projets de recherchedéveloppement novateurs pour maximiser leurs contributions respectives. On a déjà mis à profit l'information sur les caractéristiques biologiques des tuniciers, afin d'établir des lignes directrices efficaces en ce qui touche le transfert de moules et d'autres espèces des eaux infestées vers des eaux exemptes des espèces aquatiques envahissantes, tout en réduisant le risque de nouvelles introductions ou de propagation accrue de ces espèces.

À Moncton, au Nouveau-Brunswick, Daniel Bourque pilote en collaboration avec Jeff Davidson, du Collège vétérinaire de l'Atlantique, un projet de recherche visant à déterminer le risque de propagation par les usines de transformation. Grâce à ce projet, le secteur de la transformation a accès à des renseignements essentiels pour réduire le risque d'introduction d'espèces aquatiques envahissantes dans les eaux réceptrices. M. Bourque collabore également avec Neil MacNair, du ministère des Pêches et de l'Aquaculture de l'Île-du-Prince-Édouard, et Benedikte Vercaemer à un projet de recherche comparant les cycles reproducteurs de Ciona intestinalis à l'Île-du-Prince-Édouard et en Nouvelle-Écosse.

Andrea Locke dirige un projet de recherche sur la dispersion naturelle des tuniciers à l'aide de modèles océanographiques mis au point par Joel Chassé. Ce projet permettra de recueillir des renseignements indispensables pour les analyses de risque. Thomas Landry et Chris McKindsey dirigent un projet visant à examiner l'effet des activités humaines sur la capacité des tuniciers envahissants à s'établir et à se développer à l'Île-du-Prince-Édouard. Les projets de recherche sur les tuniciers envahissants, notamment ceux susmentionnés, aideront à mettre sur pied un programme rigoureux et efficace de lutte contre les espèces aquatiques envahissantes au profit de tous les Canadiens.

Évaluation du risque biologique lié aux tuniciers envahissants

Compte tenu des graves répercussions sur l'aquaculture et la biodiversité, le Centre d'expertise pour l'analyse des risques aquatiques a procédé, sous la gouverne de Tom Therriault et de Matthias Herborg, du bureau du MPO dans la Région du Pacifique, à une évaluation des risques pour aider les gestionnaires et les responsables de l'élaboration des politiques. Ils ont étudié cinq espèces de tuniciers, soit trois espèces coloniales – botrylle étoilé (Botryllus schlosseri); botrylloïde violet (Botrylloides violaceus; Didemnum sp.) – et deux espèces solitaires – ascidie plissée (Styela clava) et ascidie jaune (Ciona intestinalis).

Les chercheurs ont évalué les risques biologiques pour chaque espèce sur les côtes de l'Atlantique et du Pacifique en s'appuyant sur l'information tirée des résumés biologiques, de la modélisation des créneaux environnementaux et d'un sondage d'opinion auprès de spécialistes. Exception faite de C. intestinalis sur la côte Ouest, qui pose un risque écologique modéré, on estime que toutes les espèces présentent un risque écologique élevé sur les deux côtes, tandis que les conséquences génétiques sont considérées comme modérées dans tous les cas. Les chercheurs ont aussi étudié les risques posés par les organismes pathogènes, parasites ou associés. Des spécialistes internationaux des tuniciers, des espèces aquatiques envahissantes et de l'aquaculture ont examiné les résultats lors d'un atelier tenu en mars 2007 à Charlottetown, à l'Îledu- Prince-Édouard. À l'heure actuelle, on intègre les commentaires et les décisions découlant de cette réunion à une évaluation finale qui sera publiée sous forme de document de recherche du Secrétariat canadien de consultation scientifique.

Invasion d'eaux québécoises par la caprelle

Dans le golfe du Saint-Laurent, la baie des Chaleurs et les îles de la Madeleine, on peut trouver 200 000 caprelles (Caprella mutica) sur une superficie d'à peine un mètre carré. Cet amphipode envahissant originaire de la mer du Japon mesure 35 mm de long. Des travaux réalisés à l'Institut Maurice-Lamontagne par Marcel Fréchette, Bernard Sainte-Marie et Christian Turcotte, en collaboration avec des éleveurs de moules de la baie des Chaleurs, devraient aider à comprendre la nature des interactions entre C. mutica et les moules et à trouver des moyens de contrôler cette « épidémie ». Après le stade de larves flottantes, les moules se transforment en naissains, stade juvénile au cours duquel elles se fixent à des surfaces comme les algues ou les cordes pour se développer. C. mutica peut nuire au prélèvement et à la croissance des naissains de moules par différents mécanismes, notamment en exerçant une prédation directe sur les larves de moules ou les naissains récemment formés, en leur faisant concurrence pour l'espace et la nourriture sur les collecteurs ou autour et en interférant avec l'alimentation des jeunes moules. Les travaux réalisés jusqu'à présent ont permis de mieux comprendre les caractéristiques biologiques de la caprelle, mais les résultats ne sont pas concluants en ce qui a trait aux effets de C. mutica sur les naissains de moules.

Le lac Devil : préoccupation concernant le déplacement transfrontalier d'espèces envahissantes d'eau douce

À l'heure actuelle, des chercheurs du MPO étudient les agents pathogènes et les parasites du poisson sous l'égide de la Commission mixte internationale. Conformément au mandat conféré au ministère en vertu de la Loi sur les pêches, le but est d'aider à prendre des décisions éclairées dans le cadre d'une intervention à l'égard d'un différend entre les États-Unis et le Canada. Le litige porte sur la dérivation en juin 2007 des eaux du lac Devil, auparavant enclavé, dans la rivière Sheyenne via un canal de fuite dépourvu de filtre construit par l'État du Dakota du Nord. Les eaux de dérivation non filtrées entrent dans le bassin de la rivière Rouge par la rivière Sheyenne et par le fait même dans le bassin hydrographique de la baie d'Hudson, ce qui contrevient manifestement au Traité des eaux limitrophes internationales. Le Canada craint les effets nocifs sur l'environnement d'eau douce, notamment l'afflux de contaminants chimiques et de métaux lourds ainsi que d'espèces aquatiques envahissantes, d'agents pathogènes et de parasites des eaux de dérivation du lac Devil.

Pendant au moins dix siècles, le lac Devil était séparé du bassin de la rivière Rouge en raison de son élévation et du niveau d'eau. Ces dernières années, le niveau d'eau de ce lac du Dakota du Nord a monté de sept mètres et, depuis les années 1990, il déborde chaque année. En vertu d'un énoncé conjoint publié par les deux administrations fédérales en 2005, les autorités américaines se sont engagées à construire un système de filtration. Pourtant, l'État du Dakota du Nord a mis en service le système de dérivation des eaux de crue sans dispositif de filtration.

Intervention des Laboratoires du Programme national sur la santé des animaux aquatiques contre un virus touchant les poissons des Grands Lacs

Un virus mortel qui s'attaque aux poissons des Grands Lacs provoque une mortalité massive chez de nombreuses espèces et se propage rapidement dans d'autres voies d'eau. La septicémie hémorragique virale (SHV), détectée pour la première fois dans le lac Ontario en 2005, a été observée par la suite dans tous les Grands Lacs sauf le lac Supérieur, de même que dans des eaux intérieures des États de New York, du Wisconsin et du Michigan.

On ne sait pas avec certitude quand et comment cet agent pathogène a été introduit dans les lacs, mais des caractérisations génétiques effectuées par les scientifiques du MPO à la Station biologique du Pacifique (SBP) ont permis de recueillir des données montrant que le virus est étroitement associé à une souche trouvée dans l'eau de mer au large de la côte du Nouveau-Brunswick et de la Nouvelle-Écosse, ce qui donne à penser qu'il est entré par la côte Est de l'Amérique du Nord. En plus de mener des études génétiques, les scientifiques de la SBP explorent des méthodes de détection des virus améliorées et s'efforcent de déterminer la période pendant laquelle le virus est stable dans différentes conditions environnementales pour mieux comprendre les voies de transmission éventuelles.

La SHV ne présente aucun danger pour l'homme, mais elle pourrait avoir de graves répercussions sur les pêches commerciales et récréatives dans les Grands Lacs et les autres bassins hydrologiques à l'échelle de l'Amérique du Nord. Afin de limiter sa propagation, le MPO, en collaboration avec l'Agence canadienne d'inspection des aliments (ACIA) sous l'égide du Programme national sur la santé des animaux aquatiques, a mis en place un programme de surveillance pour documenter la répartition géographique du nouvel agent pathogène et mieux comprendre les mécanismes de transfert du virus. La surveillance est effectuée en collaboration avec les représentants des États-Unis, où une initiative similaire est en cours. Cet effort bilatéral permet de déterminer l'état des populations de poissons d'eau douce d'élevage et sauvages au Canada et aux États-Unis en ce qui a trait à l'infection par le virus de la SHV. Il rétablira ainsi la confiance des partenaires commerciaux à l'égard du poisson frais et des produits du poisson provenant des régions exemptes du virus. On peut en apprendre davantage dans le site Web du MPO
http://www.dfo-mpo.gc.ca/science/ aquaculture/aah_f.htm et dans celui de l'ACIA
http://www.inspection.gc.ca/francais/anima/a qua/virsep/virsepf.shtml

Réponse à une question cruciale concernant les répercussions sur les poissons grâce à une expérience sur les perturbateurs du système endocrinien

Les eaux d'égout municipales renferment différents produits chimiques, y compris des traces de médicaments d'ordonnance et d'hormones. L'éthynylestradiol, principal ingrédient des contraceptifs oraux, est l'un de ces composés. Les installations de traitement des eaux usées éliminent efficacement l'éthynylestradiol et d'autres médicaments, mais des traces de ces substances peuvent être rejetées dans les milieux récepteurs d'eau douce. Les poissons mâles qui vivent dans les eaux en aval présentent parfois des caractéristiques féminines. Cette féminisation a été liée à la présente de faibles niveaux d'éthynylestradiol.

Dans le cadre d'un projet dirigé à l'origine par Karen Kidd, des chercheurs de la Région des lacs expérimentaux du MPO, dont Paul Blanchfield, Ken Mills, Vince Palace et Mike Paterson, se sont efforcés de déterminer si les mâles présentant des caractéristiques féminines influent sur la capacité de reproduction et la viabilité globales des populations, car il s'agit là d'une question cruciale.

Entre 2001 et 2003, ils ont ajouté de l'éthynylestradiol dans le lac 260, dans la Région des lacs expérimentaux, à des concentrations suffisantes pour modifier l'environnement. Les chercheurs ont étudié les effets de l'éthynylestradiol chez plusieurs espèces de poissons qui vivent dans ce lac. Les changements biochimiques ont été le plus importants chez les espèces de ménés, particulièrement le tête-de-boule. En effet, les têtes-de-boule mâles ont rapidement acquis des caractéristiques féminines : après deux ans on trouvait très peu de mâles normaux au sein de cette population, ce qui a eu pour effet de diminuer considérablement la reproduction, si bien que l'espèce a presque disparu du lac où l'on avait ajouté l'éthynylestradiol. De plus, on a observé une diminution de l'adiposité et du taux de survie du touladi, probablement parce qu'ils avaient moins de ménés pour se nourrir.

Cette expérience canadienne, la première du genre dans le monde, a montré que les contaminants à faible concentration déversés par les installations de traitement des eaux usées peuvent entraîner une régression des populations de poissons. Le rétablissement rapide de la population de têtes-de-boule dans le lac 260 lorsqu'on a cessé d'ajouter de l'éthynylestradiol a renforcé ces constatations.

Effets potentiels des pesticides sur le poisson

L'application de pesticides pour accroître le rendement des récoltes est reconnue comme un rouage important des pratiques agricoles. Au Canada, l'Agence de réglementation de la lutte antiparasitaire (ARLA), direction générale de Santé Canada, réglemente l'utilisation de ces produits chimiques. À l'appui de cette réglementation, le ministère des Pêches et des Océans a mis sur pied le Centre de recherche environnementale sur les pesticides (CREP) à l'Institut des eaux douces de Winnipeg. Les scientifiques du CREP mènent des expériences en laboratoire et étudient les populations de poissons sauvages dans les régions où l'on applique des pesticides, afin d'avoir l'assurance que la réglementation protège les poissons et leur habitat.

Le ruisseau Twenty Mile est l'un des systèmes modèles étudiés par le CREP. Ce tributaire des Grands Lacs qui a sa source près de Hamilton coule le long de l'escarpement du Niagara pour se déverser dans le lac Ontario près de St. Catharines. Il traverse plusieurs types de terres agricoles où l'on utilise différents types de pesticides. Le maïs, le soya et le blé sont les principales cultures pratiquées sur les rives au début du ruisseau, mais les fruits et les vignes dominent sous l'escarpement. Les scientifiques du CREP étudient la reproduction et la croissance de poissons sauvages et d'invertébrés aquatiques à différents endroits le long du ruisseau et collaborent avec des scientifiques d'Environnement Canada qui y déterminent les concentrations réelles de pesticides dans l'eau.

Le programme met l'accent sur l'utilisation et l'élaboration d'indicateurs non létaux pour déterminer les effets des pesticides. Ainsi, dans la plupart des cas, les poissons sont évalués puis rejetés dans le ruisseau. Toutefois, en raison des variations annuelles de la température et des précipitations – qui peuvent influer sur le taux d'utilisation de pesticides ainsi que sur la croissance et la reproduction des poissons et des invertébrés – il est difficile de travailler sur le terrain. C'est pourquoi le CREP mène aussi des expériences en laboratoire qui s'inspirent de scénarios sur le terrain pour mieux comprendre les liens entre l'exposition aux pesticides et leurs effets potentiels. On communique les résultats de toutes ces études à l'ARLA pour lui permettre de bien protéger les poissons et leur habitat.

Conditions météorologiques extrêmes : amélioration des prévisions grâce à des modèles informatisés

Les conditions météorologiques extrêmes et inhabituelles ont une incidence considérable sur les collectivités côtières. On en a eu la preuve en avril 2007 lorsque plus de 100 navires phoquiers ont été immobilisés par des banquises tardives au large de l'île de Terre-Neuve, ce qui a nécessité une vaste opération de sauvetage de la Garde côtière canadienne. Des centaines de crabiers ont aussi été emprisonnés dans les ports, car la glace empêchait l'industrie de lancer la saison de pêche.

Comme les conditions météorologiques extrêmes et le changement climatique suscitent des préoccupations au Canada, le Centre de développement et d'application de modèles océaniques (CDAMO) du Secteur des sciences du MPO collabore activement avec Environnement Canada et d'autres organismes, afin de développer des modèles informatiques améliorés aux fins des prévisions opérationnelles atmosphère-glace-océans pour le Canada. Ainsi, dans le cadre du Réseau opérationnel canadien de systèmes couplés de prévision environnementale (CONCEPTS), le système de prévision utilisé au centre d'océanographie français Mercator Océans est importé et adapté aux besoins du Canada. Des scientifiques du CDAMO évaluent le modèle à diverses échelles : océans du monde, bassins océaniques et mers régionales entourant le Canada.

En collaboration avec CONCEPTS, les scientifiques du CDAMO développent aussi des modèles informatisés pour les propriétés biogéochimiques des écosystèmes marins. Par exemple, on a lancé en 2006 un projet coordonné par zones pour associer un modèle pour le plancton et les substances nutritives et des modèles de glaces de mer pour les eaux canadiennes de l'Atlantique, afin de détecter, de comprendre et de prévoir la variabilité de l'écosystème.

Pou du poisson

On trouve le pou du poisson partout dans le monde, dans chaque océan et chez de nombreuses espèces de poissons. Ce parasite présent dans la nature est très courant chez toutes les espèces de saumon du Pacifique adulte en Colombie-Britannique. Ces dernières années, les chercheurs se sont penchés sur les répercussions éventuelles de sa présence chez les saumons élevés en cage ouverte sur la survie des espèces de jeunes saumons sauvages dont la migration et l'alevinage se font dans les mêmes régions. Le saumon sauvage peut introduire le pou du poisson dans les fermes salmonicoles et, en l'absence de traitement, le saumon d'élevage peut transférer de nouveau ce parasite dans l'environnement marin. De vastes recherches ont été amorcées sous l'égide du Plan d'action pour le saumon rose du MPO, afin d'étudier ce problème et d'autres préoccupations connexes. En 2006 et en 2007, le Ministère a renforcé ce programme de recherche en s'associant avec le BC Pacific Salmon Forum, des chercheurs universitaires ou indépendants et des entreprises qui exploitent des fermes salmonicoles.

Les résultats ont montré que le taux d'infestation globale des jeunes saumons sauvages par le pou du poisson varie considérablement d'une année à l'autre ainsi que d'un emplacement à l'autre au cours d'une année donnée. Par exemple, ce parasite était beaucoup plus abondant chez les jeunes saumons roses et kéta en 2004, par rapport à 2003, 2005, 2006 ou 2007. Les résultats indiquent par ailleurs que le niveau d'infestation a diminué ces dernières années pour atteindre en 2007 le niveau le plus bas depuis 2003, à la fois pour les saumons d'élevage et les jeunes saumons sauvages.

Cette recherche est aussi la première à documenter l'infestation de l'épinoche à trois épines (Gasterosteus aculeatus) par le pou du poisson (Lepeophtheirus salmonis). Chaque année, la densité parasitaire est beaucoup plus forte chez cette épinoche que chez les jeunes saumons roses ou kéta. On a constaté que l'espèce du saumon, sa taille, l'emplacement ainsi que la salinité de l'eau de mer sont tous des prédicteurs importants de la densité de pou de mer chez les jeunes saumons sauvages. Des recherches en cours au sein du MPO évaluent l'incidence des infestations de pou de mer sur le taux de croissance et de mortalité des jeunes saumons sauvages et le nombre de saumons adultes qui reviennent frayer au cours des années ultérieures. On peut en apprendre davantage dans le site Web du MPO http://www-sci.pac.dfo-mpo.gc.ca/ aquaculture/sealice/default_f.htm

La génomique et le saumon rouge de montaison tardive dans les eaux du fleuve Fraser

Des chercheurs du laboratoire de génétique moléculaire de la Station biologique du Pacifique établie à Nanaimo, en Colombie- Britannique, effectuent des recherches de pointe en génomique pour déterminer les facteurs physiologiques et environnementaux à l'origine des mystérieux changements observés dans le moment de la migration des saumons rouges adultes qui reviennent frayer. Auparavant, le saumon rouge de montaison tardive remontait le Fraser en septembre et en octobre, période où la température de l'eau est peu élevée. Depuis 1995, il s'engage dans le fleuve en août et fait sa remontée pendant que la température de l'eau atteint son maximum, soit cinq ou six degrés de plus que celles auxquelles il est adapté. De façon générale, ces migrations précoces font grimper le taux de mortalité à la migration. Le taux de 95 p. 100 atteint en 2001 a eu un effet dévastateur sur les prises autorisées et créé d'importants problèmes de conservation.

En combinant deux technologies d'avantgarde – la télémétrie et la génomique – Kristi Miller et ses collaborateurs universitaires (UBC et Carleton) et industriels (LGL Ltd et Kintama Research) viennent tout juste de mettre à jour les facteurs physiologiques et environnementaux qui déclenchent l'entrée du saumon dans le fleuve. Ils ont aussi amorcé des travaux pour déterminer si l'état physiologique du saumon qui s'engage dans le fleuve contribue au taux de mortalité élevé. À cette fin, ils installent des radioémetteurs et effectuent des prélèvements par biopsie non destructeurs sur le saumon qui descend vers la côte, ce qui permet de suivre la voie de migration de chaque saumon jusqu'au fleuve. Les prélèvements par biopsie servent à évaluer les caractéristiques physiologiques pour le génome dans son ensemble grâce aux microréseaux de saumons – chaque lame de microscope renferme 16 000 transcrits de gènes – qui permettent de déterminer quels gènes ont été activés ou désactivés en fonction du moment de l'entrée du saumon dans le fleuve ou de son devenir.

La combinaison de ces technologies novatrices a permis de comprendre en détail les changements et les contraintes physiologiques associées à la migration axée sur le frai. Fondamentalement, le saumon doit se reconfigurer au niveau moléculaire pour quitter l'océan et revenir à des conditions d'eau douce. La recherche en génomique a révélé des modifications importantes et constantes dans l'expression des gènes associés au passage à l'eau douce dans les branchies (important pour la préparation osmotique) et les tissus musculaires blancs (important afin de préserver l'énergie pour la nage et la reproduction), mais elle a montré que ni l'osmorégulation ni la transition de l'énergie ne permettent d'expliquer le moment de l'entrée dans le fleuve. Cependant, les chercheurs ont constaté une étroite corrélation entre le succès de la remontée d'individus par les secteurs du fleuve où la température est plus élevée jusqu'à la zone de frai et les tendances observés au chapitre de l'expression des gènes dans leurs branchies. En outre, le lien physiologique avec la survie dans le fleuve était présent dans l'océan, à plus de 200 km de son embouchure.