Impacts of an invasive benthic predator on macroinvertebrate communities in the St. Lawrence River

Introduced exotic predators can restructure biotic communities and alter the functioning of ecosystems. The round goby Neogobius melanostomus, a Eurasian fish, has spread throughout the lower Great Lakes and, in recent years, has colonized the upper St. Lawrence River. A few studies have recorded the impacts of this predator on benthic communities in the Great Lakes, highlighting its negative effects on zebra mussels and other macroinvertebrates. In this thesis, I investigate the direct and indirect effects of the round goby on benthic macroinvertebrate communities and algae in the upper St. Lawrence River. Through an analysis of the goby's diet, I link its prey selection to observed changes in mollusc size structure and the composition of macroinvertebrates on rocky substrates. I also quantify post-invasion changes in macroinvertebrate functional feeding groups, body size of dominant taxa, and community richness, evenness and abundance. Finally, I present evidence of a trophic cascade – an increase in algal biomass driven by the negative impacts of gobies on algivorous macroinvertebrates. These changes have significant implications for benthic community stability, ecosystem functioning, and native fishes that rely on benthic macroinvertebrates in the upper St. Lawrence River.Les prédateurs exotiques introduits peuvent restructurer les communautés biotiques et modifier le fonctionnement des écosystèmes. Le gobie à taches noires Neogobius melanostomus, un poisson eurasien, s'est répandu à travers les Grands Lacs inférieurs et, plus récemment, a colonisé la partie supérieure du Fleuve Saint-Laurent. Quelques études ont décrit les impacts de ce prédateur sur les communautés benthiques dans les Grands Lacs, en mettant l'accent sur ses effets néfastes sur les moules zébrées et les autres macroinvertébrés. Dans ce mémoire, j'étudie les effets directs et indirects du gobie à taches noires sur les communautés benthiques de macroinvertébrés et sur les algues dans la partie supérieure du Fleuve Saint-Laurent. À travers d'une analyse du régime alimentaire du gobie, je relie sa sélectivité de proies aux changements observés à la structure de taille corporelle des mollusques et à la composition des macroinvertébrés associés aux substrats rocheux. Je quantifie aussi les changements après l'invasion aux guildes alimentaires de macroinvertébrés, à la taille corporelle des taxons de macroinvertébrés dominantes, et à la richesse taxonomique, à l'égalité taxonomique et à l'abondance des communautés, suite à l'invasion du gobie. Finalement, je présente des preuves d'une cascade trophique – une augmentation de la biomasse des algues causée par les impacts néfastes des gobies sur les macroinvertébrés algivores. Ces changements ont des implications importantes pour la stabilité des communautés benthiques, le fonctionnement de l'écosystème, et pour les poissons indigènes qui dépendent des macroinvertébrés benthiques dans la partie supérieure du Fleuve Saint-Laurent