Le renard roux dans l'Arctique canadien : expansion géographique, changements climatiques et interactions avec le renard arctique

RÉSUMÉ: Au cours du vingtième siècle, le renard roux (Vulpes vulpes) a connu une expansion de son aire de répartition de plus d'un millier de kilomètres dans l'Arctique. Cette expansion spectaculaire fut associée au réchauffement du climat, mais le lien de cause à effet n'a pas été démontré. Les changements d'aire de répartition sont reconnus comme des réponses typiques de la faune et la flore face au réchauffement climatique qui caractérisa le dernier demi-siècle. Cependant, nous manquons d'études qui évaluent de façon critique le lien supposé entre le climat et les changements observés chez les espèces. La venue d'un nouveau prédateur peut avoir de multiples conséquences pour les écosystèmes de l'Arctique. Celles les plus immédiates concernent le renard arctique (Vulpes lagopus), un prédateur indigène à la toundra, avec lequel le renard roux entre en compétition pour les mêmes proies et les mêmes refuges (tanières). Notre recherche vise deux objectifs principaux, soit déterminer les causes et les conséquences de l' expansion nordique du renard roux. Nous avons combiné l'étude des données historiques de récolte des fourrures dans l'Arctique canadien à des études sur le terrain, dans le nord du Yukon, où le renard roux a une présence ancienne dans la toundra, et où il vit en sympatrie avec le renard arctique. Dans un premier chapitre, nous avons étudié l'expansion du renard roux dans le contexte des deux grandes forces transfonnatrices de l'Arctique canadien au cours du vingtième siècle : le réchauffement climatique et la création de points focaux d'activités humaines generees par l'expansion géographique, démographique et économique des occidentaux. Nous avons évalué trois hypothèses pour tenter d'expliquer l'expansion des renards roux. La première reposait sur le réchauffement des températures estivales et l'augmentation potentielle de la productivité écosystémique, la deuxième reposait sur le réchauffement des températures hivernales et la réduction du stress thermique subi par les renards, et la troisième reposait sur la présence humaine et la production de subsides de nourriture dans la toundra. Pour les deuxième et troisième chapitres, nous avons effectué des suivis de tanières dans le nord du Yukon et intégré les données des suivis historiques remontant aux années 1970s. Ceci nous a permis d'étudier les tendances de population des renards dans une région où le réchauffement climatique fut intense mais où les activités humaines furent négligeables. Nous avons testé l'hypothèse que le réchauffement climatique des quatre dernières décennies a accru la dominance du renard roux sur le renard arctique dans la plaine côtière du nord du Yukon. Nous avons étudié la dynamique de la sélection des tanières de reproduction par les renards sur l'Île Herschel pour déterminer les effets de la présence du renard roux sur le renard arctique. Nous avons testé l'hypothèse que le renard roux, qui est plus gros et qui a un plus grand fardeau énergétique, occupe les tanières situées dans les habitats plus riches en proies, aux dépens du renard arctique. Nos analyses des récoltes de fourrures démontrent qu'il n'existe pas de lien cohérent entre les tendances climatiques et l'expansion du renard roux. En revanche, elles démontrent des liens cohérents entre l'implantation des occidentaux dans l'Arctique et l'expansion de ce prédateur. L'hypothèse basée sur la présence humaine fut donc appuyée. L'abondance relative des renards roux et arctique dans le nord du Yukon n'a pas changé au cours des quatre dernières décennies. La region demeure principalement occupée par le renard arctique. Il y eut autant de tanières autrefois occupées par le renard arctique qui le sont aujourd'hui par le renard roux, que celles qui connurent la situation inverse. Notre hypothèse basée sur le climat fut donc encore rejetée. Sur l'Île Herschel, le renard roux sélectionnait les tanières situées dans les habitats riches en proies potentielles au printemps, alors que le renard arctique sélectionnait les tanières en fonction de leurs caractéristiques physiques, donc de leur capacité à servir de refuge. Lorsque le renard roux se reproduisait sur l'île, les renards arctiques sélectionnaient les tanières les plus accessibles au printemps, tôt dans la saison de reproduction. Notre hypothèse de recherche concernant la compétition par interférence subie par le renard arctique fut donc appuyée. Quant à la situation du renard roux dans la toundra, et donc quant à l'avenir du renard arctique dans diverses parties de l'Arctique à long terme, nos recherches démontrent que l'étude, la surveillance, et la gestion de l'influence des activités humaines dans la toundra méritent plus d'attention. -- MOTS-CLÉS: renard, compétition, Arctique, climat, fourrures. -- ABSTRACT: The red fox (Vulpes vulpes) expanded over thousands of kilometers of arctic tundra during the 20th century. This spectacular expansion has been associated with the wanning climate but a causal link was never demonstrated. Changes in distribution ranges are seen as typical responses of animal and plant species to the warming climate which characterised the last half-century, but we lack critical studies on the assumed link between climate and observed changes in species. The anival of a new predator can have various consequences for arc tic ecosystems. The most immediate ones concem the arctic fox (Vulpes lagopus), a predator indigenous to the tundra, which competes with red fox for the same preys and shelters (dens). Our research had two main objectives: to detennine 1) the causes, and 2) the consequences of the red fox expansion. We combined the study of historical fur harvest data from the Canadian Arctic, with field studies in northem Yukon, where red fox presence in the tundra is historic and where they are sympatric with the arctic fox. We studied the red fox expansion in the context of the two great transfonnative changes which occuned in the Canadian Arctic during the 20th century: climate wanning and the creation of focal points of human activity linked to the geographic, demographic and economic expansion of non-natives. In the first chapter, we tested three hypotheses regarding the red fox expansion. The first one was based on wanning summer temperatures and increasing ecosystem productivity, the second one was based on wanning winter temperatures and reduction of thennal stress for foxes, and the third one was based on human presence and creation of food subsidies in the tundra. For the second and third chapters, we conducted den surveys in northem Yukon and integrated available historical data from historical surveys which go back to the 1970s. This pennitted us to study fox population trends in a region where climate wanning was intense but where human activity was negligible. We tested the hypothesis that climate wanning during the last four decades increased dominance of the red fox relative to the arctic fox in the coastal plain of northem Yukon. We studied natal den selection dynamics of foxes on Herschel Island to detelmine the impact of red fox presence on arctic foxes. We tested the hypothesis that the red fox, which is larger and has a higher energy burden, occupies dens located in prey-ri ch habitats at the expense of the arctic fox . Our analyses of fur harvests did not reveal any coherent link between climate trends and the expansion of the red fox. In contrast, analyses show coherent links between non-native implantation in the Arctic and the expansion of this predator. The hypothesis based on hum an presence was supported. Relative abundance of red and arc tic foxes in northem Yukon did not change during the last four decades. The region is still mainly occupied by arctic fox. There were as many dens formely occupied by the arctic fox which are now occupied by red fox, than dens with the inverse situation. Our climatebased hypothesis was rejected. On Herschel Island, red foxes selected dens located in springtime prey-ri ch habitats, while arctic foxes selected dens based on their physical characteristics, thus their ability to provide shelter. When red foxes reproduced on the island, arctic foxes selected dens with good springtime access, early in the reproductive season. Our hypothesis about the competitive exclusion of the arctic fox was supported. Conceming the situation of the red fox in tundra habitats and hence the long tenn future of the arctic fox in various parts of the Arctic, our research shows that more scrutiny is needed regarding study, monitoring, and management of the impact of human activities in the tundra. -- KEYWORDS: fox, competition, Arctic, climate, furs