Effet de la température sur les taux métaboliques et l'activité de nage spontanée de deux espèces de krill de l'estuaire du Saint-Laurent, Meganyctiphanes norvegica et Thysanoessa raschii

RÉSUMÉ: Deux espèces de krill prédominantes, Meganyctiphanes norvegica et Thysanoessa raschii, coexistent dans les eaux subarctiques de l'estuaire maritime du Saint-Laurent (EMSL). Ces deux espèces possèdent un habitat thermique différent qui se reflète dans leur distribution verticale de jour. Elles effectuent des migrations verticales nycthémérales (~ 100-150 m) à travers plusieurs régimes de température. La température est l’un des facteurs les plus importants contrôlant le métabolisme des espèces ectothermes, tel que le krill. Par conséquent, les dépenses énergétiques pourraient être différentes selon la température et l’activité natatoire des deux espèces. De ce fait, notre objectif était de définir l'impact de la température sur leurs processus physiologiques, notamment les taux métaboliques et l’activité natatoire. Pour atteindre cet objectif, nous avons conçu un respiromètre annulaire adapté à chaque espèce de krill. Ces respiromètres ont été utilisés pour quantifier simultanément la consommation d’oxygène (ṀO2, par g de masse humide) et l'activité de nage spontanée individuelle pendant une période de 24 h à six températures, par respirométrie en circulation intermittente. Les résultats ont montré que le taux métabolique standard et le taux métabolique maximal des deux espèces augmentaient de 0 à 15 °C, suggérant une grande plasticité physiologique. L’activité spontanée de M. norvegica était quasiment nulle à 0 °C, cette température semble donc être en deçà de sa température critique inférieure. Cette espèce devrait donc éviter la couche intermédiaire froide (< 1 °C) de l’EMSL. En revanche, T. raschii a montré une activité de nage spontanée similaire à toutes les températures. De façon générale, les demandes énergétiques associées à l’activité spontanée des deux espèces de krill ont été faibles, confirmant les moindres coûts associés à la nage quasi-permanente (à l'exception de M. norvegica à 0 °C). Aucunes des deux espèces n’a montré de baisse de performances métaboliques ou d’activité spontanée à 15 °C (température rarement rencontrée dans l’EMSL). La température critique supérieure de M. norvegica et T. raschii provenant de l’EMSL pourrait donc dépasser 15 °C. Ces données physiologiques permettront de paramétrer des modèles biophysiques de dynamique de populations de chaque espèce de krill dans le Saint-Laurent. -- Mot(s) clé(s) en français : krill, température, dépenses énergétiques, consommation d’oxygène, activité de nage spontanée, respiromètre annulaire, plasticité physiologique. -- ABSTRACT: Two predominant krill species, Meganyctiphanes norvegica and Thysanoessa raschii, coexist in the subarctic waters of lower St. Lawrence Estuary (SLE). Both species differ in their daytime thermal habitat distribution, but they perform diel vertical migrations representing often a large displacement (~ 100-150 m) through several temperature regimes. Temperature is a fundamental factor controlling the metabolism of ectothermic species such as krill. Hence, both species could have differential energy requirements according to temperature and swimming activity. Thus, our objective was to define the impact of temperature on their physiological processes, in particular their metabolic and swimming rates. To achieve this objective we designed an annular respirometer adapted for each krill species. These annular respirometers were used to quantify simultaneously oxygen consumption (ṀO2, per g wet mass) and the spontaneous swimming activity of individual krill over a period of 24 h at six temperatures, by intermittent-flow respirometry. Results showed that standard and maximal metabolic rates of both species increased significantly from 0 to 15 °C, suggesting high physiological plasticity. The spontaneous swimming activity of M. norvegica was quasi-zero at 0 °C, suggesting that this temperature would be below its lower critical temperature. This species should avoid the cold intermediate layer (< 1 °C) in the lower SLE. In contrast T. raschii showed similar spontaneous swimming activity at all temperatures. In general, the net cost of locomotion of both species was low suggesting that both species are well adapted to continuous swimming throughout the temperature range we tested, except for M. norvegica at 0 °C. At the upper end of our temperature range (15 °C, which is rarely encountered in the lower SLE), both species still showed high metabolic and swimming performance. The upper critical temperature of M. norvegica and T. raschii from the lower SLE appears to be above 15 °C. These physiological data will allow setting biophysical models of dynamics of populations for each krill species in the St. Lawrence. -- Mot(s) clé(s) en anglais : krill, temperature, energy expenditure, oxygen consumption, spontaneous swimming activity, annular respirometer, physiological plasticity