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Bibliographie de l'Institut Maurice-Lamontagne

Echinodermes / Strongylocentrotus droebachiensis / Oursin vert

SAUCHYN, L.K., J.-S. LAUZON-GUAY, R.E. SCHEIBLING, 2011. Sea urchin fecal production and accumulation in a rocky subtidal ecosystem. Aquat. Biol., 13(3): 215-223.

[Résumé disponible seulement en anglais]
We used a spatial model of destructive grazing of kelp beds by dense aggregations (fronts) of sea urchins Strongylocentrotus droebachiensis, together with measures of sea urchin absorption efficiency and fecal degradation rate, to predict rates of fecal production and accumulation during the transition from a kelp bed to a barrens state in a rocky subtidal ecosystem of Nova Scotia, Canada. The rate of fecal production as dry mass reached 9.17 g m-12 d-1 at 10 yr after the formation of a grazing front, with associated rates of carbon and nitrogen production of 2.12 g C m-2 d-1 and 0.21 g N m-2 d-1. Fecal production rate exceeded the rates of physical, chemical, and microbial degradation, such that up to 193.6 g of feces, 70.2 g of C, and 4.0 g of N accumulated per linear m of front after 10 yr. The extent of sea urchin grazing fronts along the Atlantic coast of Nova Scotia was estimated at 280 km in 2000, which translates to a total fecal production rate of 6423 kg of feces d-1 and an accumulation of 54200 kg of feces after 10 yr of front formation, based on our model. This temporally variable flux of organic matter likely has a profound effect on adjacent deeper-water macrobenthic communities utilizing the feces as a food source.©2011 Inter-Research

SCHEIBLING, R.E., J. -S. LAUZON-GUAY, 2010. Killer storms: North Atlantic hurricanes and disease outbreaks in sea urchins. Limnol. Oceanogr., 55(6): 2331-2338.

[Résumé disponible seulement en anglais]
An increase in the incidence of disease in various marine organisms over the past few decades has been linked to ocean climate change, In Nova Scotia, Canada, mass mortalities of sea urchins, due to an amoebic disease, are associated with tropical cyclones of relatively high intensity that pass close to the coast when water temperature is above a threshold for disease propagation. These conditions increase the likelihood of introduction and spread of a nonindigenous water-borne pathogen through turbulent mixing. Our analysis shows that the most deadly storms, in terms of the probability of a sea urchin mass mortality, have become more deadly over the past 30 years. We also found that storms have been tracking closer to the coast and that surface temperature has increased during the hurricane season. These trends are likely to continue with climate warming, resulting in a regional shift to a kelp bed ecosystem and the loss of the urchin fishery.©2010 American Society of Limnology and Oceanography, Inc.

LAUZON-GUAY, J.-S., R.E. SCHEIBLING, 2010. Spatial dynamics, ecological thresholds and phase shifts : modelling grazer aggregation and gap formation in kelp beds. Mar. Ecol. Prog. Ser., 403: 29-41.

[Résumé disponible seulement en anglais]
On the Atlantic coast of Nova Scotia, transitions between alternative states of the subtidal ecosystem, kelp beds and sea urchin barrens, occur on a decadal scale. To explore the process of urchin aggregation within kelp beds that leads to the shift to barrens, we developed a coupled map lattice model to simulate the spatial dynamics of kelp and green sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis abundance over time. Our simulations show that the following factors can cause sea urchins to form grazing aggregations that create gaps in a kelp bed: (1) random movement by >60 % of sea urchins residing in the bed, (2) moderate to high levels of spatial variability in sea urchin recruitment (30 to 90 [urchins m-2]2), (3) localized aggregation of sea urchins (150 urchins m-2) amid a moderate to high background density of sea urchins within the kelp bed (>10 urchins m-2), with or without a chemotactic response of sea urchins to kelp, and (4) removal of kelp from areas >20 m2 (to simulate physical or biological disturbance, or harvesting). Gaps formed at random locations within the spatial domain and expanded and coalesced to form barrens in which sea urchins were randomly distributed. Sea urchins formed circular fronts around gaps in the kelp bed. The rate of advance of fronts (and increase in gap size) was linearly related to the density of sea urchins at the front. The duration of the transition to the barrens state decreased with increases in (1) the proportion (Pm) of sea urchins moving (from >6 yr for Pm = 0.8 to <2 yr for Pm = 1) and (2) the variance of sea urchin recruitment (from >5 yr for 30 [urchins m-2]2 to <3 yr for 90 [urchins m-2]2). Our findings support observations of gap formation within kelp beds that resulted in widespread destructive grazing on this coast in the late 1960s. Our model provides a predictive tool for the design of monitoring programs and field experiments to explore the underlying mechanisms of an ecosystem phase shift that has major ecological consequences.©2010 Inter-Research

SCHEIBLING, R.E., C. FEEHAN, J.-S. LAUZON-GUAY, 2010. Disease outbreaks associated with recent hurricanes cause mass mortality of sea urchins in Nova Scotia. Mar. Ecol. Prog. Ser., 408: 109-116.

[Résumé disponible seulement en anglais]
Field observations and laboratory experiments support the hypothesis that diseaseinduced mass mortality of the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis can be associated with hurricane events that introduce a pathogenic amoeba Paramoeba invadens to coastal waters. The temporal pattern of morbidity and mortality of sea urchins observed in a large embayment on the Atlantic coast of Nova Scotia following Hurricane Juan in September 2003 and Hurricane Bill in August 2009, and in laboratory infection experiments during the 2009 event, closely conformed to that expected based on the known temperature-dependent dynamics of this amoebic disease.©2010 Inter-Research

CYR, C. (éd.), H. BOURDAGES (éd.), GAGNÉ, J.A. (président), 2008. Évaluations de l'oursin vert de la Côte-Nord de l'estuaire du Saint-Laurent en 2008, 16 octobre 2008, Institut Maurice-Lamontagne ; Assessments of the green sea urchin stock of north shore of the St. Lawrence estuary in 2008, October 16 2008, Maurice Lamontagne Institute. MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Série des comptes rendus ; DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Proceedings Series, 2008/026, 16 p.

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Ce document renferme le compte rendu de la réunion tenue sur l’évaluation des stocks d’oursin vert de la côte nord de l’estuaire du Saint-Laurent dans le cadre du processus régional d'évaluation des stocks de la région du Québec suite à la saison de pêche 2008. Cette revue s’est déroulée le 16 octobre 2008 à l'institut Maurice-Lamontagne, à Mont-Joli. Lors de cette rencontre, l'assemblée a revu l'état des stocks d’oursin vert exploités commercialement dans la zone 9 sur la Côte-Nord ainsi que certains paramètres environnementaux qui prévalaient lors du déroulement des dernières saisons de pêche. Ce compte rendu contient donc l'essentiel des présentations et des discussions tenues et fait état des principales recommandations et conclusions émises au moment de la revue.

SAINTE-MARIE, B., 2008. Assessment of green sea urchin of the North Shore of the St. Lawrence Estuary in 2008. DFO, Canadian Science Advisory Secretariat, Science Advisory Report, 2008/048, 13 p.

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SAINTE-MARIE, B., 2008. Évaluation de l’oursin vert de la Côte-Nord de l'estuaire du Saint-Laurent en 2008. MPO, Secrétariat canadien de consultation scientifique, Avis scientifique, 2008/048, 14 p.

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PELLETIER, L., 2003. L'oursin vert du Québec : une ressource à découvrir. Naturaliste can., 125(1): 73-74.

PELLETIER, L., P. GAUTHIER, 2002. Inventaire de l'oursin vert (Strongylocentrotus droebachiensis) au Bas-Saint-Laurent à l'aide d'une caméra vidéo sous-marine. Rapp. tech. can. sci. halieut. aquat., 2394, 30 p.

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Ce rapport présente les résultats d'un inventaire vidéo sous-marin réalisé à l'été 2000 dans le but d'acquérir de l'information sur la distribution, l'abondance et la structure de taille des oursins verts (Strongylocentrotus droebachiensis) au Bas-Saint-Laurent. Le portrait de la région est basé sur un échantillonnage de 28 transects vidéo répartis entre Cacouna et Rimouski à des profondeurs variant entre 0 et 10 mètres. Les tailles et densités d'oursins verts ont été mesurées à partir de 795 photographies de quadrats de 0.25 m2 extraites des bandes vidéo. Les oursins verts étaient présents partout dans le secteur étudié et sur tous les types de substrats incluant les fonds de sable qui dominent la zone. La distribution des oursins sur les fonds était inégale. Selon les transects, les densités moyennes d'oursins variaient entre 0,1 et 44,4 oursins/m2. Des variations de densités importantes ont été également observées entre les quadrats d'un même transect. Les concentrations d'oursins les plus importantes ont été rencontrées près de l'extrémité est de l'Île Verte (44 et 32 oursins/m2) et près de Trois-Pistoles (39 oursins/m2). La densité d'oursins de taille commerciale (± 50 mm) était généralement faible (< 5 oursins/m2) et les plus importantes concentrations correspondaient ou voisinaient des sites aquicoles d'engraissement de l'oursin déjà en opération ou faisant l'objet d'une demande de permis. Par ailleurs, la caméra vidéo sous-marine s'est révélée un outil adéquat pour l'étude de l'oursin vert au Bas-Saint-Laurent permettant de couvrir de façon économique et sécuritaire un grand territoire.

PELLETIER, L., H. BOURDAGES, S. BRULOTTE, 2001. Estimation de la perte de poids subie par l'oursin vert (Strongylocentrotus droebachiensis) suivant sa sortie de l'eau et comparaison de deux techniques de mesure du diamètre du test. Rapp. can. ind. sci. halieut. aquat., 264, 14 p.

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L'évaluation de la perte de poids subie par l'oursin vert en fonction du temps d'entreposage a été réalisée en réponse à des demandes du groupe de travail sur l'oursin vert et d'industriels de la pêche à l'oursin du Québec. Une expérience en laboratoire utilisant des oursins d'élevage a permis d'évaluer la perte de poids qui suit la sortie de l'eau durant six jours consécutifs d'entreposage dans une chambre froide à 4 °C. Les pertes de poids observées variaient en relation avec le temps d'entreposage et le poids initial de l'oursin. Les pertes de poids moyennes quotidiennes exprimées en % du poids initial ont été plutôt stables durant toute l'expérience (de 1 à 144 heures). Pour les oursins de taille commerciale (plus grand ou égal à 50 mm de diamètre), les pertes de poids cumulées après 24, 48, 72 et 144 heures d'entreposage étaient estimées à environ 2, 5, 7, et 14 % du poids initial de l'oursin à sa sortie de l'eau. L'alimentation préalable des oursins n'avait pas d'influence sur les pertes de poids observées. Par ailleurs, deux techniques de mesure du diamètre du test à l'aide du vernier ont été comparées. Une mesure rapide sans repérage sur le test a donné des résultats comparables à ceux obtenus lorsqu'une attention particulière était portée au positionnement précis du vernier sur les plaques ambulacraire et inter ambulacraire opposées.

PELLETIER, L., P. GAUTHIER, M. NADEAU, 2001. L'oursin vert (Strongylocentrotus droebachiensis) des Îles-de-la-Madeleine : description des agrégations et potentiel d'exploitation. Rapp. tech. can. sci. halieut. aquat., 2362, 28 p.

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Ce rapport présente une première description des agrégations d'oursins verts aux Îles-de-la-Madeleine et de leur potentiel d'exploitation réalisée à partir d'un relevé effectué en plongée sous-marine en septembre 1999. Huit sites fréquentés par les pêcheurs et caractérisés par des fonds durs ont été examinés. L'échantillonnage a porté sur trois principaux sites: les secteurs près des collines Les Demoiselles, de Gros Cap et de l'île Shag. Les densités d'oursins variaient entre 0 et 83,3 oursins/m(2) sans relation apparente avec l'abondance des macrophytes ou la profondeur mais possiblement avec le type de fond. Le diamètre des tests variait de 6 à 66 mm et seulement 9 ppt des oursins avaient atteint la taille commerciale légale de pêche de 50 mm. La relation entre le poids et le diamètre du test est comparée à celles décrites par d'autres études canadiennes. Des indices de densité sont donnés pour chacun des sites de même qu'une première estimation de la biomasse exploitable. La biomasse totale disponible à la pêche a été estimée à 5123 t pour l'ensemble des huit sites. En septembre 1999, les gonades des oursins étaient peu développées et leur poids était inférieur à 10 ppt du poids total de l'animal. Le rapport des sexes a été estimé à 1,0 mâle : 1,1 femelle. L'âge des oursins a été déterminé par le décompte des anneaux de croissance sur les rotules de la lanterne d'Aristote. Les résultats obtenus par cette méthode indiquent que l'âge des oursins de 50 mm varierait entre 4 et 20 ans avec en moyenne 9 ans. L'espérance de vie est estimée à 19-20 ans. Cet indice de la longévité a été intégré au calcul du potentiel d'exploitation estimé à 235 t pour les endroits visités.

PELLETIER, L., 2000. L'oursin vert des eaux côtières du Québec. Rapport sur l'état des stocks, C4-13, 8 p.

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PELLETIER, L., 2000. Green sea urchin of the inshore waters of Quebec. Science, Stock Status Report, C4-13, 8 p.

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GODBOUT, L., 1996. L'oursin vert du Québec. MPO, Pêches de l'Atlantique, Rapport sur l'état des stocks, 96/8, 8 p.

SAVARD, L., 1996. Réflexions pour une approche prudente du développement de nouvelles pêches. Pages 119-122 in Atelier sur le développement durable de l'oursin vert - 27 et 28 mars 1996, Grande-Rivière. Ministère de l'agriculture, des pêcheries et de l'alimentation.

STARR, M., J.H. HIMMELMAN, J.-C. THERRIAULT, 1993. Environmental control of green sea urchin, Strongylocentrotus droebachiensis, spawning in the St. Lawrence Estuary. Can. J. Fish. Aquat. Sci., 50: 894-901.

STARR, M., J.H. HIMMELMAN, J.-C. THERRIAULT, 1992. Isolation and properties of a substance from the diatom Phaeodactylum tricornutum which induces spawning in the sea urchin Strongylocentrotus droebachiensis. Mar. Ecol. Prog. Ser., 79: 275-287.

STARR, M., J.H. HIMMELMAN, J.-C. THERRIAULT, 1991. Coupling of nauplii release in the barnacles with phytoplankton blooms : a parallel strategy to that of spawning in urchins and mussels. J. Plankton Res., 13: 561-571.

STARR, M., J. HIMMELMAN, J.-C. THERRIAULT, 1990. Direct coupling of marine invertebrate spawning with phytoplankton blooms. Science (Wash.), 247: 1071-1074 .