Effets des cycles de lemmings sur le succès de nidification d'oiseaux différant par leur taille corporelle et leur comportement

RESUME: Dans l'Arctique, le succes reproducteur des oiseaux nichant au sol varie generalement de facon importante entre les annees. Selon l'hypothese des proies alternatives, ces fluctuations seraient liees indirectement aux cycles d'abondance de lemmings par le biais de changements dans le comportement et l'abondance des predateurs partages. Les dernonstrations empiriques detaillees de cette hypothese et des mecanismes impliques sont toutefois limitees, particulierement dans l'Arctique canadien. Grâce a un suivi ecologique a long terme a l'ile Bylot (Nunavut), nous avons etudie les effets des cycles de lemmings sur i) les variations interannuelles du succes de nidification d'oiseaux utilisant differentes strategies de reproduction (becasseaux, pluvier bronze, plectrophane lapon et oie des neiges) et ii) la reproduction et l'abondance estivale de renards arctiques. A l'aide de cameras a declenchement automatique, nous avons d'abord confirme que la predation par les renards arctiques represente la principale cause des echecs de nidification des plectrophanes et des pluviers, observation deja rapportee chez les becasseaux et les oies. Pour toutes les especes d'oiseaux, le taux de survie quotidien des nids et 1a densite de lemmings etaient relies positivement, mais la force de la relation variait significativenent entre les especes. Les plectrophanes et les oies etaient beaucoup moins influences par la densite lemmings comparativement aux pluviers. Ensuite, le succes de nidification des plectrophanes et des oies etait relie negativement a la densite de lemmings mesuree l'annee precedente. Considerant que la productivite des renards etait liee positivement a la densite de lemmings, ce resultat reflete vraisemblablement la reponse numerique avec delai de la population de renards. Toutefois, les changements d'abondance de renards ne semblaient pas etre la principale cause des variations de pression de predation sur les oiseaux : l'effet avec delai des lemmings sur le succes de nidification etait plutot faible et s'attenuait lors des annees de forte abondance de lemmings. Globalement, nos resultats indiquent (l) qu'il existe des differences interspecifiques quant a la force du lien indirect « lemmings-oiseaux » et (2) que la reponse fonctionnelle du predateur aux fluctuations d'abondance de lemmings semble predominante pour expliquer cette relation dans l'Arctique canadien. -- Mot(s) cle(s) en francais : Limicoles, Oie des neiges, Plectrophane lapon, Arctique, Succes de nidification, Predation, Interaction trophique, Proies alternatives, Cycles de lemmings, Taux de survie. -- ABSTRACT: In the Arctic, ground-nesting birds usually exhibit reproductive success that varies greatly annually. According to the alternative prey hypothesis, these fluctuations should be linked indirectly to cycles of lemming abundance through changes in abundance and behavior of shared predators. Detailed empirical evidence testing this hypothesis and the underlying mechanisms are nonetheless limited, especially in the Canadian Arctic. Benefiting from a long-term ecological monitoring program on Bylot Island (Nunavut), we investigated the effects of lemming cycles on i) the interannual variation in nesting success of bird species using different reproductive strategies (sandpipers, american golden-plover, lapland longspur and greater snow goose) and ii) the reproduction and the summer abundance of arctic foxes. Using motion-triggered cameras, we first identified predation by arctic fox as the main cause of nest failures for longspurs and plovers, as previously reported for snow geese and sandpipers. For all bird species, daily nest survival rate and lemming density were positively related but the strength of this relationship varied significantly among species. Geese and longspurs were much less affected by changes in lemming density compared to plovers. Moreover, nest success of longspurs and geese was negatively correlated to previous year lemming density. Considering that fox breeding productivity was positively correlated to lemming density, this result likely reflects the delayed numerical response of the fox population. However, changes in fox abundance did not seem to be the main cause of variation in predation pressure on birds: the delayed effect of lemming density on their nest success was relatively weak and faded in years of high lemming abundance. Overall, our results indicate (l) that there are interspecific differences in the strength of the "lemming-bird" indirect link and (2) that the predator functional response to fluctuations of lemming abundance seems predominant to explain this relationship in the Canadian Arctic. -- Mot(s) cle(s) en anglais : Shorebirds, Snow Goose, Lapland longspur, Arctic, Nest success, Predation, Trophic interaction, Alternative prey, Lemming cycles, Survival rate.