An exotic, or introduced species, is a living organism that is not native to an ecosystem in which it lives. An invasive species is an exotic species whose population grows rapidly and causes damage to the ecosystem, property, or the economy. These invasions can happen naturally over time, but more often the introduction of invasive species is caused by humans. Aquatic invertebrates (animals without backbones that live in the water) and fish have been spread to new bodies of water by ship, fungi have been carried across continents by hikers’ boots, and ornamental plants have been imported for landscaping and escaped into wetlands. Invasive species are everywhere, but increasing average water temperatures, and changing water levels due to climate change are likely to increase the rates of invasion across the globe.
It can be really difficult to reduce the impact of invasive species, but the best place to start is by understanding how the species are impacting the ecosystem that they have invaded.
Coping with Change: The Round Goby
The round goby is a small bottom-dwelling fish from Central Eurasia that was first reported in the St. Lawrence in 1997. Since their invasion they have had a huge influence on the St. Lawrence River ecosystem, outcompeting native fish species like darters and sculpins for spawning habitat and food, and eating the eggs of other fish. However, round gobies have also impacted the ecosystem in other ways: they are a natural predator of the zebra mussel, which is another extremely devastating invasive species in the St. Lawrence River. Some scientists speculate that they might be helping control the population of these invasive mussels.
Round gobies are now also a large source of food for important sport fish like the smallmouth bass. Though scientists are not yet sure if they are a healthy source of energy for other fish. This is where Cristina Charette’s research comes in.
Part of Cristina’s PhD thesis focuses on the impact of the round goby on the St. Lawrence River and how different habitats can influence the invasive species role in the food web. Not a lot is known about how abiotic factors like light, salinity, and temperature affect the impacts of invasive species, but Cristina’s research shows that some of these things can play a huge role in the behaviour of the round goby.
One abiotic factor that scientists have noticed that affects the spread of the round goby is conductivity—the amount of salts and minerals dissolved in water. Round gobies have moved through the St. Lawrence and the small rivers and streams that connect to it, but were unable to make their way into the Ottawa River. Studies have shown that round gobies are unable to settle in areas with very low conductivity. Cristina’s research has shown that conductivity also influences how the round goby feeds. In places where conductivity is lower, gobies feed primarily on benthic invertebrates—those that live on the bottom of the river. In places where conductivity is higher, gobies feed primarily on zebra mussels and on pelagic invertebrates—those that live floating in the water.
The fact that these abiotic factors can so strongly influence the behaviours of these fish demonstrates the importance of mitigating the impacts of climate change. It is impossible to predict exactly how the changing water levels and, temperatures will influence animal behaviour, but we know the impact will not be small.
Try This at Home: Ethical Interventions
How do we decide if an action is right or wrong? We often consider what kind of impacts our actions have on others, and when it comes to the environment, how our actions impact nature. Do you think we should intervene in nature to solve a problem? Think about each of the statements below and decide if you agree or disagree, or if you might change your mind depending on the situation.
1. It is a good idea to move species to places where they do not normally live. 2. We should reintroduce species to places they used to live. 3. We should rescue wild animals. 4. We should plant trees to help solve climate change. 5. We should conserve more natural areas.
Often we need a bit more context to decide if intervening in nature is a good idea. Talking with others about these decisions can also be helpful – try asking a friend or family member if they agree with the statements above.
Climate Action: Get Outside
One of the simplest actions that you can do to help the environment is to spend time in nature. To understand our connection with all living things, the best place to be is outside! When you experience nature first-hand, it reminds you why the environment is so important.
1. Find a place to enjoy nature and observe it on a regular basis, what lives there? How does it change over time? 2. Take a hike. Use all your senses to take in the environment around you. Listen for birds, smell the plants, feel the trees. 3. Take a closer look, try and identify the plants and animals you see while enjoying the outdoors. 4. Start a field journal. It is a great place to store your observations, your feelings, and any photos or drawings.
Meet Our Local Science Hero:
Cristina Charette
Cristina Charette is a PhD candidate at the Université du Québec à Montréal.
Why did you decide to become a scientist?
“Like many young kids, I loved marine mammals growing up and for as long as I can remember I wanted to become a marine biologist. I grew up on the St. Lawrence River and I would spend my summer in the water, fishing with my dad, or just staring into the water to see what the fish were up to. All of these exceptional moments, and the fact that I was so curious about nature led me to become a scientist. I still cannot believe that I get to do to research in my own backyard!”
What is your favourite thing about being a scientist?
“My favourite part of being a scientist is to spend my summer working outside on a boat or in the water sampling for fish. I also enjoy analyzing my data. It is during that time that I feel like I am on a quest to solve really interesting mysteries. As part of my job, I also get to teach kids how to become the best field assistants. I love sharing my excitement with them when we catch cool fish!”
Credit
This Science Spotlight was written based on the ongoing research of Cristina Charette.
Histoire de la genèse : Qu’est-ce qu’une espèce envahissante ?
Une espèce exotique ou introduite est un organisme vivant qui s’établit dans un écosystème autre que son écosystème d’origine. Une espèce envahissante est une espèce exotique dont la population croît rapidement et qui est nuisible à l’écosystème, aux biens ou à l’économie. De telles invasions peuvent se produire naturellement au fil du temps, mais le plus souvent, l’introduction d’espèces envahissantes est causée par l’homme. Des navires ont disséminé des invertébrés aquatiques (des animaux qui n’ont pas de colonne vertébrale et qui vivent dans l’eau) et des poissons dans de nouveaux plans d’eau, des bottes de randonneurs ont transporté des champignons d’un continent à un autre, et l’importation de plantes ornementales pour l’aménagement paysager a entraîné la prolifération de ces plantes dans des milieux humides. Les espèces envahissantes sont partout, mais l’augmentation de la température moyenne de l’eau, et la variation du niveau des eaux découlant du changement climatique risquent d’accroître leur prolifération partout dans le monde.
Il peut être très difficile de réduire l’impact des espèces envahissantes sur l’écosystème qu’elles colonisent, mais le meilleur point de départ consiste à comprendre la nature de cet impact.
Composer avec le changement : Le gobie à taches noires
Le gobie à taches noires est un petit poisson de fond originaire d’Eurasie centrale, qui a été signalé pour la première fois dans le Saint-Laurent en 1997. Depuis son apparition dans le fleuve, il a eu une influence considérable sur l’écosystème, rivalisant avec les espèces indigènes comme les raseux-de-terre et le chabot pour les frayères et la nourriture, et mangeant les œufs d’autres poissons. Le gobie à taches noires a cependant eu une autre influence sur l’écosystème : c’est un prédateur naturel de la moule zébrée, autre espèce envahissante qui fait des ravages dans le fleuve Saint-Laurent.
Le gobie à taches noires est aussi désormais une source importante de nourriture pour d’importants poissons de pêche sportive, comme l’achigan à petite bouche, mais les chercheurs ne savent pas encore s’il constitue une source d’énergie saine pour d’autres poissons. C’est là qu’interviennent les recherches de Cristina Charette.
Une partie de la thèse de doctorat de Cristina porte sur l’impact du gobie à taches noires sur le fleuve Saint-Laurent, et sur l’influence que peuvent avoir des milieux différents sur le rôle d’une espèce envahissante dans le réseau alimentaire. On sait que peu de choses sur la façon dont des facteurs abiotiques comme la lumière, la salinité ou la température de l’eau influencent l’impact des espèces envahissantes en général, mais les recherches de Cristina montrent que certains de ces facteurs peuvent jouer un rôle primordial dans le comportement du gobie à taches noires.
Les chercheurs ont constaté qu’un facteur abiotique, la conductivité (c’est-à-dire la quantité de sels et de minéraux dissous dans l’eau), influençait la propagation du gobie à taches noires. Le gobie à taches noires a colonisé le Saint-Laurent et ses affluents, mais n’a pas réussi à atteindre la rivière des Outaouais. Des études ont montré qu’il était incapable de s’installer dans des milieux où la conductivité était très faible. Les recherches de Cristina indiquent que la conductivité influence aussi la façon dont le gobie à taches noires se nourrit. Dans les endroits où la conductivité est faible, il se nourrit principalement d’invertébrés benthiques (qui vivent au fond de l’eau), tandis que dans les milieux où la conductivité est élevée, il mange surtout des moules zébrées et des invertébrés pélagiques (qui vivent flottant dans l’eau).
La capacité de ces facteurs abiotiques à influencer à un tel point le comportement de ce poisson démontre l’importance d’atténuer les effets du changement climatique. Il est impossible de prévoir avec exactitude comment les changements du niveau des eaux, de température influenceront le comportement animal, mais nous savons que cette influence ne sera pas négligeable.
Essayez ça chez vous: Interventions éthiques
Comment décidons-nous si une action est bien ou mal ? Souvent, on a besoin de considérer comment nos actions vont influencer les autres, et quand il s’agit d’environnement, comment nos actions peuvent affecter la nature. Devrions-nous intervenir dans la nature pour résoudre un problème ? Réfléchissez à chacune de ces déclarations et décidez si vous êtes en accord ou désaccord, ou si vous pouvez changer votre opinion dépendant de la situation.
1. C’est une bonne idée de déplacer les espèces dans des endroits où elles ne vivent pas normalement. 2. Nous devrions réintroduire les espèces dans les endroits où ils vivaient auparavant. 3. Nous devrions sauver les animaux sauvages. 4. Nous devrions planter des arbres pour aider à résoudre le problème des changements climatiques. 5. Nous devrions conserver davantage de zones naturelles.
Souvent, nous avons besoin de plus d’information afin de décider si intervenir dans la nature est une bonne idée. Discutez avec les autres si ces décisions peuvent être aussi utiles – essayez de demander à un ami ou membre de famille s’ils sont en accord avec les déclarations ci-dessus.
Action pour le climat : Allez dehors
L’un des gestes les plus simples que vous pouvez faire pour protéger l’environnement est de passer du temps dans la nature. Pour comprendre notre lien avec tous les êtres vivants, rien ne vaut le plein air! Se trouver en contact direct avec la nature nous rappelle pourquoi l’environnement est si important.
1. Trouvez un endroit où vous pourrez vous asseoir pour profiter de la nature et l’observer régulièrement : Qu’est-ce qui y vit ? Comment tout cela évolue-t-il au fil du temps ? 2. Faites une randonnée. Servez-vous de tous vos sens pour vous imprégner de votre environnement. Écoutez les bruits, sentez les plantes, touchez les arbres. 3. Ouvrez grands vos yeux, essayez d’identifier les plantes et les animaux que vous voyez en profitant du plein air. 4. Commencez un journal de terrain où vous consignerez vos observations, ce que vous ressentez, ainsi que vos photos ou vos dessins.
Rencontrez notre héroïne scientifique locale :
Cristina Charette
Cristina Charette est doctorante à l’Université du Québec à Montréal.
Pourquoi avez-vous choisi une carrière scientifique ?
« Comme beaucoup d’enfants, j’adorais les mammifères marins et, aussi loin que je me souvienne, j’ai toujours voulu devenir biologiste marin. J’ai grandi au bord du fleuve Saint-Laurent et j’ai passé mes étés dans l’eau, à pêcher avec mon père ou à scruter l’eau pour voir ce que faisaient les poissons. Tous ces moments exceptionnels, et le fait que j’étais de nature très curieuse m’ont amenée à devenir chercheuse scientifique. Je n’arrive toujours pas à croire que je peux faire de la recherche dans ma cour arrière ! »
Qu’est-ce que vous préférez dans votre métier de scientifique ?
« Ce que je préfère dans mon métier, c’est de passer l’été à travailler dehors, sur un bateau ou dans l’eau, à prélever des échantillons de poissons. J’aime aussi analyser mes données. J’ai alors l’impression de participer à une quête pour résoudre des énigmes passionnantes. Dans le cadre de mon travail, j’ai également l’occasion d’apprendre aux enfants à devenir les meilleurs assistants et assistantes de terrain. J’aime que nous partagions le même enthousiasme lorsque nous attrapons des poissons intéressants! »
Contribution
Ce guide « Pleins feux sur la science » a été écrit sur la base du travail en cours de Cristina Charette.
