Les milieux humides font partie des écosystèmes les plus menacés au monde. Dans les paysages boréaux, les milieux humides fournissent des services écologiques précieux et constituent des habitats de qualité pour plusieurs espèces. Dans le nord du Canada, les écosystèmes des milieux humides se transforment sous l’effet combiné des perturbations naturelles, du changement climatique et de l’utilisation des sols par l’humain. Ces territoires nordiques représenteront dans un avenir proche un potentiel croissant d’accès aux ressources naturelles, en particulier pour l’exploitation du bois, le développement hydroélectrique et les activités minières. Par conséquent, il peut en résulter une perte ou une réduction de l’habitat des espèces qui dépendent de certains types de milieux humides. Les milieux humides contenant de petits étangs (< 8 ha) sont particulièrement importants pour plusieurs vertébrés qui choisissent ces habitats pour se reposer, se nourrir et se reproduire, notamment les amphibiens, les oiseaux et les mammifères. Cependant, peu d’études ont porté sur la présence de vertébrés au sein des petits étangs et les connaissances sont donc encore fragmentaires. Nous manquons de connaissances sur les préférences en matière d’habitat, et sur l’influence des facteurs biotiques et abiotiques sur les espèces boréales. L’examen de ces facteurs est une première étape pour aborder la gestion des milieux humides et des espèces associées dans les milieux nordiques.

L’objectif général de cette thèse était de comparer l’utilisation des étangs de tourbières et des étangs de castors, et de quantifier l’influence des facteurs qui caractérisent ces habitats, ainsi que les interactions biotiques sur trois groupes de vertébrés: les amphibiens, les oiseaux et les mammifères. La région d’étude est située dans la forêt boréale canadienne, dans la région Eeyou-Istchee Baie James, dans le nord-ouest du Québec. Nous avons échantillonné 38 étangs de tourbières et 12 étangs de castors de mai à août 2018 et de mai à juillet 2019, avec deux campagnes d’échantillonnage par an.

Dans le chapitre II, nous avons examiné le rôle des facteurs propres à l’étang et au paysage sur l’occupation et l’abondance de trois espèces d’anoures à différents stades de leur cycle de vie, y compris les masses d’oeufs, les juvéniles et les mâles chanteurs. Les résultats n’indiquent pas d’effets significatifs des variables explicatives sur la probabilité d’occupation des mâles chanteurs. Les individus métamorphosés de la grenouille du Nord (Lithobates septentrionalis) étaient plus abondants dans les étangs de plus petite surface et à pH moins acides. L’effort reproducteur de la grenouille des bois (Lithobates sylvaticus) était plus élevé dans les étangs de castors que dans les étangs de tourbières. Ce chapitre renforce l’idée que les étangs de castors sont des environnements plus productifs pour les amphibiens que les étangs de tourbières. Les étangs de tourbières sont autant utilisés par les anoures juvéniles et adultes que les étangs à castors. Ce chapitre suggère aussi, étant donné que nous avons utilisé des méthodes visuelles et acoustiques complémentaires, que les amphibiens des latitudes nordiques sont des généralistes de l’habitat et ne sont pas limités à des facteurs spécifiques aux étangs et aux paysages.

Dans le chapitre III, nous avons évalué comment l’occupation des oiseaux différait entre les deux types d’étangs, et comment les oiseaux répondaient aux facteurs locaux et paysagers, ainsi qu’à la présence d’un important prédateur de nids : l’écureuil roux (Tamiasciurus hudsonicus). Les enregistrements acoustiques ont permis d’identifier un total de 96 espèces d’oiseaux que nous avons regroupées en quatre guildes : espèces de début de succession, des forêts matures, généralistes et des milieux humides. Les résultats indiquent que les étangs de castors abritent une plus grande richesse d’espèces d’oiseaux de celle des étangs de tourbières, une tendance principalement due aux espèces de début de succession. La richesse des espèces était plus faible en présence d’écureuils roux. Les espèces forestières matures ont réagi positivement à la couverture forestière dans un rayon de 1000 m autour de l’étang. Ce chapitre démontre donc que les assemblages d’oiseaux profitent de la modification de l’habitat par les castors et sont affectés négativement par la présence des écureuils roux. Cela peut être dû à un effet direct de prédation ou parce que certaines espèces ne partagent pas le même habitat que ce prédateur.

Le chapitre IV utilise une méthode d’échantillonnage passive différente, par pièges photographiques, pour comprendre comment les caractéristiques de l’habitat affectent les mammifères et les oiseaux qui utilisent les tourbières et les étangs de castors. Les données provenant de 150 stations de caméras ont documenté 11 espèces de mammifères de taille moyenne à grande et 45 espèces d’oiseaux. Les résultats ont montré que deux espèces de mammifères et quatre espèces d’oiseaux avaient des préférences inattendues pour les étangs de tourbières plutôt que pour les étangs de castors. La proximité des routes n’a pas affecté l’occupation des étangs. Nous avons démontré la pertinence de l’utilisation d’approches multi-espèces dans des régions où des informations de base sur la répartition des espèces ne sont généralement pas disponibles. Nous soulignons également que les pièges photographiques sont efficaces pour étudier les espèces d’oiseaux de milieu humide, en particulier les oiseaux aquatiques. Finalement, le couvert forestier n’a pas eu d’effet sur l’utilisation des étangs par les espèces, révélant ainsi une réponse différente selon les techniques d’observation utilisées dans cette thèse (visuelles et acoustiques) pour évaluer les réactions des espèces aux caractéristiques du paysage.

Cette thèse de doctorat constitue une référence sur les étangs utilisés par les vertébrés dans leur aire de répartition nordique et dans une zone géographique peu explorée. Ces travaux de recherche auront permis de faire progresser la compréhension de deux types majeurs de milieux humides dans la région boréale. Les tourbières, considérées jusqu’à présent comme des environnements pauvres et hostiles, peuvent abriter une diversité remarquable de vertébrés à divers stades de leur cycle de vie. Cependant, les étangs de castors semblent être plus productifs en masse d’oeufs que les tourbières, bien que des études additionnelles soient nécessaires pour élucider la valeur différentielle des étangs de castors actifs et abandonnés. Un meilleur affinement des paramètres biologiques affectant la qualité de l’habitat pour diverses espèces et une reconnaissance plus large des interactions biotiques impliquant diverses espèces (prédation, compétition, par exemple) aideront à clarifier les modèles écologiques d’occupation des espèces. Dans un contexte de pressions anthropiques et climatiques croissantes sur les milieux humides boréaux, une meilleure compréhension des milieux humides permettra de mieux conserver ces habitats de grande qualité, ce qui profitera à un large ensemble d’espèces.

Wetlands and predation in boreal ecosystems play essential roles throughout the breeding season for bird assemblages. We found a positive association of beaver activity and a negative influence of American red squirrels (Tamiasciurus hudsonicus) on bird assemblages. We used a multispecies hierarchical model to investigate whether bird communities differ between two major wetland habitats in boreal Canada: beaver ponds and peatland ponds. In addition to including variables such as forest cover and latitude, we adopted a structural equation model approach to estimate the occupancy of American red squirrels and its potential influence on bird communities. Using automated recording stations deployed at 50 ponds, we detected 96 bird species in 2018 and 2019. Bird species were grouped into four taxonomic guilds according to their habitat successional requirements: early successional species, late successional species, generalists, and wetland species. Beaver ponds harbored higher species richness, a pattern driven primarily by early successional species. The occupancy of almost a quarter of the species was lower in the presence of red squirrels. Late successional species responded positively to the cover of forest surrounding the pond. Our results highlight the value of considering acoustic data of red squirrels to quantify habitat quality in boreal forests. We conclude that beaver activity shapes bird assemblages through modification of their habitat, and that some bird guilds are associated negatively with the presence of American red squirrels.

Les milieux humides et la prédation dans les écosystèmes boréaux jouent des rôles essentiels tout au long de la saison de reproduction pour les assemblages d’oiseaux. Nous avons trouvé une association positive entre les assemblages d’oiseaux et l’activité des castors, mais une association négative entre les assemblages d’oiseaux et la présence des écureuils roux d’Amérique (Tamiasciurus hudsonicus). Nous avons utilisé un modèle hiérarchique multi-espèces pour étudier si les communautés d’oiseaux diffèrent entre deux importants types de milieux humides du Canada boréal: les étangs de castors et les étangs de tourbières. Au-delà de l’inclusion de variables telles que le couvert forestier et la latitude, nous avons adopté une approche de modèle d’équation structurelle pour estimer l’occupation de l’écureuil roux d’Amérique et son influence potentielle sur les communautés d’oiseaux. En utilisant des stations d’enregistrement automatisées déployées sur 50 étangs, nous avons détecté 96 espèces d’oiseaux en 2018 et 2019. Les espèces des oiseaux ont été regroupées en quatre guildes taxonomiques en fonction de leurs exigences en matière de succession de l’habitat: espèces de début de succession, espèces de fin de succession, généralistes et espèces des milieux humides. Les étangs de castors abritaient une plus grande richesse d’espèces et une composition d’espèces différente de celle des étangs de tourbières, une tendance principalement liée aux espèces de début de succession. L’occupation de près d’un quart des espèces était plus faible en présence de l’écureuil roux. Les espèces de fin de succession ont répondu positivement à la couverture de la forêt entourant l’étang. Nos résultats soulignent l’intérêt de considérer les données acoustiques de l’écureuil roux pour quantifier la qualité de l’habitat dans les forêts boréales. Nous concluons que l’activité des castors façonne les assemblages d’oiseaux en modifiant leur habitat et que certaines guildes d’oiseaux sont associées négativement à la présence de l’écureuil roux d’Amérique.

Citizen science (CS) currently refers to the participation of non-scientist volunteers in any discipline of conventional scientific research. Over the last two decades, nature-based CS has flourished due to innovative technology, novel devices, and widespread digital platforms used to collect and classify species occurrence data. For scientists, CS offers a low-cost approach of collecting species occurrence information at large spatial scales that otherwise would be prohibitively expensive. We examined the trends and gaps linked to the use of CS as a source of data for species distribution models (SDMs), in order to propose guidelines and highlight solutions. We conducted a quantitative literature review of 207 peer-reviewed articles to measure how the representation of different taxa, regions, and data types have changed in SDM publications since the 2010s. Our review shows that the number of papers using CS for SDMs has increased at approximately double the rate of the overall number of SDM papers. However, disparities in taxonomic and geographic coverage remain in studies using CS. Western Europe and North America were the regions with the most coverage (73%). Papers on birds (49%) and mammals (19.3%) outnumbered other taxa. Among invertebrates, flying insects including Lepidoptera, Odonata and Hymenoptera received the most attention. Discrepancies between research interest and availability of data were as especially important for amphibians, reptiles and fishes. Compared to studies on animal taxa, papers on plants using CS data remain rare. Although the aims and scope of papers are diverse, species conservation remained the central theme of SDM using CS data. We present examples of the use of CS and highlight recommendations to motivate further research, such as combining multiple data sources and promoting local and traditional knowledge. We hope our findings will strengthen citizen-researchers partnerships to better inform SDMs, especially for less-studied taxa and regions. Researchers stand to benefit from the large quantity of data available from CS sources to improve global predictions of species distributions.

Research Highlights: Lodge abandonment by beavers is apparently a common phenomenon in Patagonia, but it is still poorly understood and we ignore what drives it. In relatively slow growth Nothofagus forests, resource depletion can impact abandonment while water availability may be a major driver in the semiarid steppe. Background and Objectives: North American beaver (Castor canadensis) was introduced in 1946 on the island of Tierra del Fuego (TDF) in southern Argentina. Since then, beavers have become a major disturbance affecting not only forest but also treeless steppe landscapes. Our goal was to determine the factors affecting lodge abandonment by beavers in two habitats of TDF: forest and steppe. Materials and Methods: A total of 47 lodges were surveyed between February and March from 2012 to 2014 in both habitat types, 22 in the forest and 25 in the steppe. To explain factors involved in lodge abandonment by beavers, we measured the following variables: water level variation, stream gradient, vegetation cover adjacent to shore and forest structure. Results: We recorded 24 abandonments events, with a similar proportion of lodges abandoned in both habitats. Our results revealed that lodge abandonment was mostly linked to water level fluctuations irrespective of habitat type. The water level at the entrances of the lodge generally decreased in abandoned lodges. Variables that characterize understory cover had some influence on lodge abandonment in the forest, and no effect in the steppe. Conclusions: Water level variation was associated with lodge abandonment in both habitats, and we found some evidence of resource depletion in the forest. However, we caution that changes in water level may be not only due to extrinsic factors but rather to beaver’s own activities or to a decay in pond maintenance following abandonment. View Full-Text