Saumons
Optimisation de la teneur protéique des aliments biologiques pour la truite arc-en-ciel dans un contexte de changement climatique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Nourries douze semaines avec des aliments biologiques à teneur réduite en protéines, 567 truites arc-en-ciel subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, une partie étant ensuite exposée à un stress thermique. Soixante-trois sont anesthésiées puis tuées dès la première phase pour des prélèvements de tissus, et cent quatre-vingts sont transférées vers le dispositif de stress thermique. Le porteur indique que la baisse de croissance et de prise alimentaire est un effet recherché du protocole. Au total 171 truites sont tuées pour prélèvements et les autres maintenues en élevage.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, l’aquaculture biologique est confrontée à un double enjeu : réduire sa forte dépendance aux ressources marines, tout en développant des formulations alimentaires capables de soutenir la robustesse des poissons face à l’augmentation des épisodes de stress thermique. Ce projet a donc pour objectif d’identifier et d’évaluer des formulations alimentaires innovantes pour l’aquaculture biologique, à la fois durables et adaptées aux contraintes environnementales induites par le changement climatique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’apporter des connaissances scientifiques nouvelles sur la nutrition protéique en aquaculture biologique et sur les mécanismes reliant formulation alimentaire et capacité de résistance des poissons aux contraintes environnementales. Les bénéfices attendus sont les suivants : •La définition plus précise des besoins protéiques de la truite arc-en-ciel en alimentation biologique, dans un contexte de réduction des ressources marines et en l’absence d’acides aminés de synthèse (interdit en aquaculture bio). •L’évaluation du remplacement partiel de la farine de poisson par une matière première alternative, l’extrait de levure, en termes de digestibilité, d’utilisation des nutriments et de métabolisme protéique. •Une meilleure compréhension du coût énergétique associé à la digestion et au métabolisme des protéines, en particulier dans des régimes à forte teneur protéique, et de l’impact d’une réduction du taux protéique sur l’allocation énergétique chez le poisson, notamment en lien avec sa capacité à mobiliser cette énergie pour les mécanismes de réponse et d’adaptation au stress. •L’étude du rôle potentiel des extraits de levure, reconnus pour leurs propriétés immunomodulatrices et anti-inflammatoires, dans le soutien des réponses physiologiques des poissons face au stress. Ces résultats contribueront à mieux relier formulation alimentaire, métabolisme énergétique et capacité de réponse au stress, et fourniront des bases scientifiques solides pour le développement d’aliments biologiques plus durables et fonctionnels.
Procédures
Les animaux seront soumis à une alimentation expérimentale pendant 12 semaines, consistant en des formulations alimentaires différant par leur teneur en protéines et leur composition, distribuées manuellement à satiété visuelle, sans aucune procédure chirurgicale ni prélèvement sur animaux vigiles. Pour une partie des poissons, cette phase sera suivie d’une exposition à un stress thermique contrôlé ; des anesthésies suivies d’euthanasies seront réalisées à des temps définis de l’expérimentation afin de permettre des prélèvements tissulaires. Tous les prélèvements se feront post-mortem.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles du projet sont liées à l’exposition des poissons à un stress thermique modéré et à l’adaptation à des régimes alimentaires à teneur protéique réduite. La diminution du taux protéique de certains aliments expérimentaux constitue une source potentielle de contrainte pour les animaux. Elle peut entraîner une adaptation métabolique et, dans certains cas, une réduction transitoire de la croissance ou de la prise alimentaire. Ces effets sont recherchés dans le cadre du projet afin de caractériser les limites physiologiques et nutritionnelles des poissons, et feront l’objet d’un suivi attentif. Les températures appliquées dans cette étude correspondent à celles naturellement observées lors d’épisodes de canicule en conditions d’élevage. Les températures expérimentales (21 °C et 23 °C) resteront inférieures à la température critique maximale de la truite arc-en-ciel, estimée à environ 26 °C, seuil au-delà duquel les poissons ne parviennent plus à maintenir leur équilibre lors d’une élévation rapide de la température. Ces conditions thermiques, supérieures à la zone physiologique optimale mais inférieures aux seuils critiques, induiront un stress thermique modéré. Celui-ci pourra se traduire par : •une phase transitoire de léthargie en début d’exposition, liée à l’adaptation des poissons aux nouvelles conditions, •une diminution modérée de la prise alimentaire. Ces effets sont attendus comme temporaires et réversibles. L’impact global sur les animaux est considéré comme limité, les températures appliquées restant proches de la limite physiologique supérieure de l’espèce et correspondant à des conditions réalistes rencontrées en élevage estival. La mortalité ne constitue pas un résultat attendu de l’étude. Néanmoins, elle ne peut être totalement exclue compte tenu des conditions thermiques imposées, bien qu’elles correspondent à des températures observées lors de pics estivaux. Un suivi quotidien des poissons permettra de détecter rapidement tout signe de souffrance excessive ou de dégradation de l’état général.
Devenir
Au total, 567 poissons sont engagés dans le projet. Dans une première phase de l’étude, 63 poissons sont euthanasiés afin de réaliser des prélèvements tissulaires nécessaires à l’étude du métabolisme des protéines. Pour la suite de l’étude portant sur le stress thermique, seul un sous-groupe de 180 poissons est transféré vers un dispositif expérimental spécifique. Par ailleurs, les poissons non transférés dans ce dispositif ne font l’objet d’aucun prélèvement et sont replacés dans un circuit hors expérimentation, afin d’éviter toute mise à mort inutile. Les 180 poissons transférés sont ensuite soumis au protocole de stress thermique. À l’issue de cette phase, 108 poissons sont euthanasiés afin d’analyser les réponses physiologiques au stress thermique et la résilience des poissons. Les 72 poissons restants ne font l’objet d’aucun prélèvement supplémentaire et sont replacés dans un circuit hors expérimentation dédié.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier l’impact de formulations alimentaires biologiques innovantes sur la digestion, l’utilisation des nutriments et le métabolisme protéique chez la truite arc-en-ciel, dans un contexte de contraintes environnementales liées au changement climatique. Ces processus physiologiques reposent sur des interactions complexes et intégrées entre plusieurs tissus et fonctions (appareil digestif, métabolisme énergétique, réponses physiologiques au stress), qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des approches in vitro (cultures cellulaires) ou in silico (modélisation). En particulier, l’évaluation de la digestibilité des aliments, de l’allocation énergétique, ainsi que des réponses métaboliques et physiologiques associées à des variations du taux protéique et à l’utilisation d’ingrédients alternatifs certifiés BIO, nécessite l’étude d’animaux entiers dans des conditions expérimentales contrôlées.
Réduction
Le plan experimental et les effectifs ont été définis à partir de tests de puissance statistique, réalisés sur la base de données issues d'expérimentations antérieures menées sur la truite arc-en-ciel, ainsi que la variabilité biologique connue des paramètres de croissance, de digestibilité et de métabolismes étudiés. Ces analyses ont permis de déterminer le nombre minimal de poissons nécessaire pour obtenir des résultats scientifiquement robustes, tout en limitant l’utilisation d’animaux. Lors de la phase de croissance, un effectif de 27 poissons par bassin a été retenu. Cet effectif permet à la fois d’assurer la robustesse des données de croissance, compte tenu de la variabilité interindividuelle, et de maintenir une densité compatible avec le comportement grégaire de la truite arc-en-ciel. Une biomasse insuffisante pourrait en effet renforcer les interactions de dominance–subordination, induire un stress social et accroître l’hétérogénéité des performances individuelles. Afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés, les phases de croissance et de stress thermique sont réalisées sur les mêmes poissons, évitant ainsi la constitution de lots distincts pour chaque étape expérimentale. Pour le stress thermique, 10 poissons par bassin, d’un poids compris entre 100 et 150 g, seront maintenus dans des bassins de 100 L. Cet effectif et cette gamme de poids ont été définis en tenant compte des contraintes techniques du dispositif expérimental permettant de réaliser le stress thermique, qui impose un nombre minimal et maximal de poissons, et du respect d’une biomasse adaptée au bien-être des poissons. La taille initiale des poissons (20-30g) a été choisie de manière à permettre la réalisation de l’ensemble de l’essai sur les mêmes individus, sans introduction de nouveaux poissons en cours d’étude. Enfin, chaque poisson sera valorisé au maximum, les mêmes individus fournissant des données de croissance, de digestibilité, ainsi que des prélèvements tissulaires destinés à des analyses biochimiques et moléculaires.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures de raffinement sont mises en œuvre afin de minimiser la douleur, la souffrance et le stress des animaux, tout en garantissant la validité scientifique de l’étude. Les poissons seront élevés dans des conditions optimisées en termes de bien-être : température de l’eau contrôlée et stable à 17 °C en dehors des phases de stress thermique, qualité de l’eau maintenue à un niveau optimal (oxygène dissous, renouvellement de l’eau adapté), biomasses ajustées à la taille des poissons et au comportement grégaire de la truite arc-en-ciel, photopériode naturelle. Les bassins utilisés seront de taille et de type adaptés à la biomasse hébergée, permettant l’expression d’un comportement normal et limitant les interactions de dominance. Le stress thermique appliqué correspond à des conditions réalistes de vagues de chaleur estivales, avec des températures comprises entre 21 °C et 23 °C, inférieures aux seuils critiques pour l’espèce. Les variations de température seront progressives, afin de limiter les chocs thermiques et favoriser l’adaptation des poissons. Les poissons seront nourris manuellement à satiété, deux fois par jour, avec une attention particulière portée à la prise alimentaire. Les manipulations seront limitées au strict nécessaire et réalisées par du personnel formé et expérimenté. Les transferts de poissons seront réalisés sous anesthésie afin de réduire le stress et les risques de blessures associés aux manipulations. Le bien-être animal sera évalué quotidiennement à l’aide d’une grille de scoring basée sur des points limites prédéfinis. Les critères pris en compte incluront : comportementaux : prostration ou isolement prolongé, anomalies de nage, diminution marquée de la prise alimentaire, positions inhabituelles dans la colonne d’eau ; physiques : altérations de l’état corporel, lésions cutanées, signes de pathologies ou dégradation de l’aspect général. En cas d’atteinte d’un seuil critique, l’animal concerné sera euthanasié sans délai, conformément aux procédures réglementaires en vigueur, afin de prévenir toute souffrance inutile.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est l’espèce piscicole la plus produite en France et représente un enjeu agronomique, économique et sociétal majeur. Elle constitue également un modèle de référence en aquaculture biologique, fortement contrainte sur le plan nutritionnel. Les animaux utilisés dans ce projet seront de jeunes truites en phase de croissance (stade juvénile), d’un poids d’environ 20 à 30 g au début de l’expérimentation. Ce stade de développement est particulièrement adapté pour étudier l’effet de l’alimentation sur la croissance, la digestion et le métabolisme des poissons. Dans un contexte de changement climatique, la truite arc-en-ciel est de plus en plus exposée à une augmentation de la fréquence et de l’intensité des vagues de chaleur, susceptibles d’altérer sa physiologie, sa croissance, son efficacité alimentaire et, à terme, sa survie. Ces contraintes sont particulièrement critiques en aquaculture biologique, où les possibilités d’adaptation des formulations alimentaires sont limitées par un cadre réglementaire strict. La filière truiticole biologique est aujourd’hui confrontée à un double défi : réduire sa dépendance aux ressources marines tout en maintenant la robustesse et la santé des poissons face à des conditions environnementales de plus en plus contraignantes. L’identification de stratégies nutritionnelles adaptées constitue ainsi un levier majeur pour renforcer la résilience de cette filière, tout en respectant les principes de durabilité et de bien-être animal. Dans ce contexte, la truite arc-en-ciel apparaît comme une espèce particulièrement pertinente pour étudier l’impact de nouvelles formulations alimentaires biologiques sur le métabolisme digestif et protéique, ainsi que sur la capacité des poissons à faire face aux contraintes thermiques. Les connaissances générées dans ce projet contribueront directement à l’amélioration des pratiques en aquaculture biologique et pourront être transposées à d’autres espèces salmonicoles.
Rôle d’une voie de régulation cellulaire dans le contrôle de la croissance ovocytaire et de l’atrésie ovarienne chez la truite arc-en-ciel
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Capturées à l'épuisette, anesthésiées et injectées d'un composé pharmacologique, 36 truites arc-en-ciel femelles subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger. La moitié est tuée le lendemain de la première injection, l'autre reçoit une seconde injection au jour 4 puis est tuée au jour 7. Les ovaires sont prélevés pour comprendre pourquoi certains ovocytes cessent de croître, un mécanisme naturel appelé atrésie. Le projet vise la gestion des reproductrices en aquaculture, aucune méthode sans animal n'étant jugée capable de reproduire ce fonctionnement ovarien.
Objectifs
Chez les poissons, le développement des ovocytes représente un investissement énergétique majeur au cours de chaque cycle reproducteur. Tous les ovocytes engagés dans ce processus ne parviennent pas à maturité : selon l’état physiologique et nutritionnel de l’animal, certains poursuivent leur croissance jusqu’à la reproduction, tandis que d’autres sont arrêtés dans leur développement et éliminés par un processus naturel appelé atrésie, permettant à la femelle de réallouer l’énergie mobilisée. La phase de croissance secondaire des ovocytes correspond à une période clé de ce processus. Chez la truite arc-en-ciel adulte, cette phase débute au début de l’été et se caractérise par une croissance rapide des ovocytes, fortement dépendante de la disponibilité et de la mobilisation des nutriments vers les ovaires. Lorsque les conditions sont défavorables, certains ovocytes n’entrent pas en croissance et sont orientés vers l’atrésie. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui régulent l’entrée des ovocytes en croissance secondaire et leur orientation éventuelle vers l’atrésie. Une attention particulière sera portée à l’autophagie, un mécanisme cellulaire normal de recyclage des composants cellulaires, impliqué dans l’adaptation des cellules aux variations de disponibilité énergétique. Pour étudier ces mécanismes, un composé pharmacologique connu pour moduler ces voies de régulation cellulaire sera administré par injection à des femelles adultes de truite arc-en-ciel, selon un protocole d’exposition aiguë à deux doses. Les effets du traitement seront évalués au niveau des ovaires par des analyses histologiques, biochimiques et moléculaires, afin de caractériser les processus cellulaires associés à l’arrêt de la croissance ovocytaire et à l’atrésie. Ce projet vise à améliorer la compréhension du contrôle de la reproduction chez la truite arc-en-ciel, dans un contexte pertinent pour la gestion des reproducteurs en aquaculture.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’améliorer la compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans l’arrêt du développement des ovocytes chez les poissons, en particulier les processus conduisant à l’atrésie ovarienne et au recyclage cellulaire par autophagie. Ces phénomènes sont des mécanismes naturels qui permettent aux femelles d’adapter leur investissement reproducteur en fonction de leur état physiologique et des conditions environnementales. Les connaissances acquises dans ce cadre pourront contribuer à l’identification de marqueurs biologiques permettant de mieux évaluer l’état reproducteur des femelles en aquaculture. À terme, ces marqueurs pourraient être utilisés pour mieux caractériser la performance reproductive des reproducteurs, optimiser la gestion des stocks de femelles et améliorer les pratiques d’élevage. Ces résultats pourront également présenter un intérêt plus large pour l’évaluation de la fécondité des femelles dans le cadre du suivi des populations de poissons, ainsi que pour des programmes de surveillance de la qualité des milieux aquatiques, en utilisant les poissons comme espèces sentinelles. De manière générale, ce projet vise à produire des connaissances fondamentales utiles à la gestion durable des ressources aquatiques et à l’amélioration des systèmes aquacoles.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection réalisée sous anesthésie générale, ainsi qu’à une euthanasie en vue de prélèvements d’organes. Les poissons seront anesthésiés avant la réalisation de l’injection. L’intervention dure quelques minutes par individu (temps de capture, anesthésie, injection et remise en bassin). La moitié des animaux sera échantillonnée un jour après la première injection. Les animaux restants recevront une seconde injection au jour 4, puis seront échantillonnés au jour 7. Les poissons seront alors anesthésiés puis mis à mort afin de permettre le prélèvement des ovaires pour les analyses histologiques, biochimiques et moléculaires.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour les animaux sont limitées et ponctuelles. Elles sont principalement liées aux manipulations nécessaires à l’administration des traitements et aux prélèvements biologiques. Les injections seront réalisées sous anesthésie afin de limiter le stress et la douleur. Les animaux seront ensuite euthanasiés selon les protocoles réglementaires en vigueur. Les doses du composé utilisé dans ce projet sont du même ordre de grandeur que celles déjà testées chez la truite arc-en-ciel juvénile, sans mise en évidence d’effets indésirables marqués, ni de mortalité. Aucun effet aigu majeur sur le comportement ou l’état général des poissons n’est attendu dans le cadre de cette exposition de courte durée (7 jours).
Devenir
La mise à mort de l’ensemble des animaux est justifiée par la nécessité de réaliser des prélèvements d’organes internes, en particulier des ovaires, indispensables à l’atteinte des objectifs scientifiques du projet. Les analyses prévues (histologiques, biochimiques et moléculaires) ne peuvent pas être réalisées sur des animaux maintenus en vie, ni par des méthodes non létales. La réutilisation, le maintien en vie ou le replacement des animaux ne sont donc pas envisageables à l’issue des procédures expérimentales.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes biologiques impliqués dans le contrôle du développement des ovocytes et leur orientation vers l’atrésie chez la truite arc-en-ciel adulte. Ces mécanismes reposent sur des interactions complexes entre l’état physiologique de l’animal, le métabolisme énergétique et le fonctionnement de l’ovaire dans son environnement hormonal et nutritionnel naturel.À ce jour, ces processus ne peuvent pas être reproduits de manière pertinente par des approches alternatives telles que des modèles in vitro (cultures cellulaires ou tissulaires) ou in silico. En particulier, l’étude de la croissance ovocytaire, de l’atrésie et des mécanismes d’autophagie nécessite un organisme entier, dans lequel les régulations endocriniennes et métaboliques sont intactes.Le recours à des animaux vivants est donc indispensable pour répondre aux objectifs scientifiques du projet et obtenir des données biologiquement pertinentes.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été défini de manière à être strictement limité au minimum nécessaire, tout en garantissant la validité scientifique des résultats. Au total, 36 femelles adultes de truite arc-en-ciel seront incluses dans l’étude, réparties en trois groupes expérimentaux correspondant aux différents traitements. La définition de ce design expérimental et des effectifs par groupe repose sur des analyses de puissance statistique réalisées à partir de données préexistantes issues d’expérimentations antérieures menées sur la truite arc-en-ciel, ainsi que sur la variabilité biologique observée pour les paramètres reproducteurs et métaboliques étudiés. Ces analyses ont permis de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour détecter des effets biologiquement pertinents, tout en évitant l’utilisation excessive de poissons. Par ailleurs, la durée limitée de l’expérimentation (7 jours) et le nombre restreint de groupes expérimentaux contribuent à réduire le nombre total d’animaux utilisés. De plus, chaque individu fournira un maximum d’informations grâce à la réalisation de plusieurs analyses complémentaires (histologiques, biochimiques et moléculaires) à partir d’un même prélèvement ovarien. L’ensemble du protocole a ainsi été conçu pour optimiser l’utilisation des animaux, réduire leur nombre et respecter les principes de réduction, sans compromettre la qualité et l’interprétation des résultats scientifiques.
Raffinement
Les animaux seront maintenus dans des conditions d’élevage classiques, optimisées et adaptées aux besoins physiologiques de la truite arc-en-ciel. Les bassins utilisés seront de taille et de type adaptés à la taille des poissons ; il s’agira de bassins extérieurs équipés de couvercles et de demi-couvercles occultants, garantissant la protection contre les nuisibles (notamment les oiseaux) et limitant les perturbations liées à l’activité de la pisciculture. Les densités d’élevage seront maintenues à un niveau optimal. Les poissons seront nourris manuellement deux fois par jour, à satiété visuelle. Le bien-être animal sera évalué quotidiennement à l’aide d’une fiche de scoring quantitative basée sur des points limites. Lors des phases d’échantillonnage, les poissons seront capturés avec une épuisette adaptée à la taille des poissons, puis anesthésiés et euthanasiés avant la réalisation des prélèvements tissulaires.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel a été choisie pour ce projet car elle est la principale espèce piscicole produite en France et constitue un modèle largement utilisé pour l’étude des mécanismes métaboliques et reproducteurs chez les poissons d’élevage. Le développement des ovocytes et le cycle reproducteur des femelles élevées sur le site expérimental sont bien connus et suivis. Cela permet d’identifier précisément la période d’entrée en croissance secondaire des ovocytes et de réaliser l’expérimentation au moment le plus pertinent, tout en limitant la variabilité biologique. Cette espèce présente un développement ovocytaire synchronisé avec une seule période de ponte annuelle, ce qui facilite l’étude des mécanismes contrôlant la croissance des ovocytes et leur orientation éventuelle vers l’atrésie. L’expérimentation sera réalisée sur des femelles âgées de 2 ans, d’un poids compris entre 600 et 800 g, au mois de juin, période correspondant à l’entrée des ovaires en phase de croissance secondaire des ovocytes. Ce stade de développement est particulièrement pertinent pour les objectifs du projet, car il correspond à une phase clé de la reproduction, caractérisée par une forte mobilisation des nutriments vers les ovaires et par la mise en place des mécanismes biologiques régulant la poursuite ou l’arrêt du développement ovocytaire.
Etude préliminaire pour évaluer l’innocuité de solutions microbiennes chez la truite arc-en-ciel pour la prévention d’infections microbiennes
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Pour vérifier l'innocuité de solutions microbiennes destinées à la filière alimentaire, 198 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent pendant un mois un aliment additionné de bactéries, avec un risque d'amaigrissement et de troubles digestifs. Le projet relie la prévention des maladies en élevage et la conservation des filets pour le consommateur. Les prélèvements de peau et de tube digestif ne se font qu'après mise à mort par surdosage d'anesthésique et saignée.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer l’impact de solutions microbiennes appliquées en production primaire d’une part sur la santé et les performances des animaux, et d’autre part sur la qualité et sécurité des aliments ainsi que sur les microbiotes associés tout au long de la chaîne de transformation. La filière piscicole sera le modèle d’étude car elle permet de travailler en conditions contrôlées de l’élevage des animaux, de leur abattage jusqu’au conditionnement des filets de poissons.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre d’étudier l’intérêt d’une même solution microbienne pour la prévention des maladies bactériennes en élevage de truites arc-en-ciel et pour la conservation du produit fini pour le consommateur. Les bénéfices attendus concernent toute la filière : de l’élevage au consommateur en proposant des solutions microbiennes qui pourront préserver l’animal et la denrée alimentaire en offrant une continuité entre l’amont et l’aval de la production.
Procédures
Les animaux seront alimentés avec un aliment supplémenté avec une solution microbienne. L'alimentation sera quotidienne pendant un mois. Les prélèvements (écouvillon peau et tube digestif) ne seront réalisés que sur animaux mis à mort.
Impact sur les animaux
Il n’est pas attendu de nuisances sur les poissons car les solutions bactériennes sont choisies en amont comme étant décrite sûres pour les animaux et l’homme dans la bibliographie mais leur innocuité doit être vérifiée. L’effet néfaste observable serait un amaigrissement dû à une non prise alimentaire en raison de la présence de la solution bactérienne sur l’aliment. Des troubles digestifs peuvent être envisagés également.
Devenir
Les animaux seront anesthésiés puis mis à mort par surdosage d’anesthésique suivie d’une exsanguination. Les animaux ne pourront pas être réutilisé à l’issue de l’expérimentation car ils auront été exposés à différentes solutions microbiologiques qui pourront interférer avec d’autres protocoles d’étude.
Remplacement
Pour évaluer l’innocuité des solutions microbiennes, il n’est pas possible de le faire par des modèles in vitro. Il est donc nécessaire d’utiliser des truites pour cette évaluation in vivo.
Réduction
Dans cette étude préliminaire, chaque groupe sera conduit en triplicat de 15 poissons (3 x 15). Aucune mortalité n’est attendu entre les groupes nourris avec des aliments enrobés de solutions microbiennes et l’aliment non supplémenté. Pour calculer le nombre de poisson nécessaire, nous avons utilisé l'outil statistique en ligne https://biostatgv.sentiweb.fr avec le module "comparer 2 moyennes" et les paramètres suivant : μ1 = 0,9 (moyenne du taux de survie dans les groupes avec aliment supplémenté) ; μ2 = 1 (moyenne du taux de survie dans le groupe contrôle) ; ecart-type = 0,08 ; risque alpha = 0,05 et puissance = 0,9. Ce calcul nous indique la nécessité d’utiliser 14 animaux par groupe. Toutefois, pour des raisons de comportement animal social, un minimum de 15 poissons pour 100L a été retenu sur la base de nos expériences passées. Ce nombre évite certains comportements de stress des animaux. De plus, pour limiter le nombre de groupes d’animaux testé, des tests in vitro d’inhibition de bactéries pathogènes majeures de la truite arc en ciel seront préalablement réalisés pour n’utiliser que des solutions microbiennes pertinentes.
Raffinement
Les animaux sont observés chaque jour durant toute la durée du protocole. Les paramètres de température et d’oxygénation sont mesurés en permanence via des sondes. La qualité de l’eau (pH, teneurs en nitrites et en nitrates) est vérifiée chaque semaine pour garantir des conditions d’élevage optimales pour les poissons. L’application d’une grille de score clinique adaptée permettra d’évaluer la santé des poissons chaque jour (Annexe 2). En cas d’atteinte significative, les animaux seront retirés de l’expérimentation et euthanasiés. Chaque bac est enrichi de structures permettant aux poissons de se cacher.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est l’espèce piscicole d’eau douce la plus élevée en France et en Europe. Elle présente un intérêt économique élevé. Nous utiliserons des juvéniles de 20 – 30g car il s’agit du stade auquel les solutions microbiennes peuvent être utilisées en élevages piscicoles (assimilation via l’aliment) et qui est intéressant de protéger contre des maladies bactériennes car encore fragile.
Test d’impact d’une turbine hydroélectrique compatible avec les migrations piscicoles pour les anguilles européennes adultes et les juvéniles de saumons
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 300
Pour mesurer les dommages subis au passage d'une turbine hydroélectrique, 600 poissons, 300 anguilles européennes adultes et 300 juvéniles de saumons atlantiques, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance légère, puis tous remis à l'eau. Chaque individu est capturé, anesthésié, mesuré, marqué par un transpondeur, puis lâché dans le système pour transiter par la turbine avant d'être récupéré dans une nasse. Le porteur classe le passage dans la turbine en intensité modérée mais déclare l'ensemble en gravité légère. Il présente les deux espèces comme classées en danger critique d'extinction, l'essai servant à valider une roue de turbine pour une usine hydroélectrique.
Objectifs
L’anguille européenne et le saumon atlantique sont des poissons migrateurs amphihalins (partage leur cycle de vie entre l'eau salée et l'eau douce) classés en danger critique d’extinction. Par ailleurs, pour la sauvegarde des anguilles, un plan de gestion national a été validé en 2010. L’un des impacts sur la population de ces espèces est la mortalité au passage dans les turbines, notamment pour l’anguille qui est une espèce qui vit et grandit en eau douce et se reproduit en mer. Elle effectue sa migration de dévalaison au stade adulte, avec des individus de grande taille donc l’impact des turbines peut être conséquent en termes de mortalité. La solution envisagée au niveau d’une usine hydroélectrique, est le remplacement des roues de turbines existantes par des roues compatibles avec la migration des espèces piscicoles, système ayant donné des résultats probants sur modèles réduits. Ainsi, l’objectif de notre projet est d’évaluer les dommages subis par les anguilles lors du passage au travers de ce type de turbine en faisant transiter directement dans le système un lot d’anguilles adultes et de juvéniles de saumons marqués avec des marques passives, récupérés à l’aval dans un piège-nasse et placés en stabulation dans des bassins pendant 48h pour effectuer les observations nécessaires permettant de statuer sur l’impact de cette turbine sur les individus selon une grille d'évaluation.
Bénéfices attendus
Les objectifs recherchés pour vérifier la compatibilité avec les espèces piscicoles de la roue testée pour les anguilles sur le site concerné sont un taux élevé d'anguilles et juvéniles de saumons vivants et sans dommage majeur, après le transit à travers le système et un temps d'observation après transit.
Procédures
Les poissons proviennent de pisciculture et sont stabulés dans des bassins adaptés sur une courte durée en attendant le début de l'expérimentation. La procédure débute par le prélèvement des poissons dans la zone de stabulation. Les poissons seront capturés dans un piège puis ils auront une anesthésie d’une durée de 1 à 2 minutes. Une fois sédaté, le poisson fait l’objet de mesures de taille et de poids et d'une vérification de son bon état sanitaire. Cette étape dure environ 1 minute, avant de procéder à un marquage unique par injection avec du matériel adapté d’une marque passive de type transpondeur. La totalité des opérations effectuées pendant la phase de sédation ne dépasse pas 15 secondes. Enfin, le poisson est placé dans une nasse de réveil pour une durée d’environ 10 minutes, assurant une récupération complète avant d'être remis à l'eau pour la poursuite du projet expérimental.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles sont les suivantes : - Stress du maintien des anguilles et juvéniles de saumons dans les bassins de stabulation avant marquage (durée max 72 heures, intensité légère) - Stress de la contention et anesthésie (durée totale < 4 min intensité légère), - Stress du marquage pour l’insertion des marques (durée < 15s, intensité légère) - Gène post marquage (classe légère durée < 10 min) - Stress du lâcher et passage dans la turbine testée (intensité modérée) - Stress du maintien des anguilles et jeunes saumons dans les bassins de stabulation après récupération (durée max 72 heures, intensité légère)
Devenir
Les poissons utilisés pour cette expérimentation proviennent de pisciculture dédiée à l'élevage en vue de repeuplement pour les saumons, ou de pisciculture de grossissement pour les anguilles, individus arrivés sur les piscicultures à l'état de jeunes stades, donc des individus sauvages. Aprés expérimentation, tous les individus seront libérés dans le milieu naturel
Remplacement
Le projet porte sur les dommages subis par les espèces anguilles et saumons lors de leur passage dans la turbine compatible pour les espèces piscicoles. Ces individus, du fait de leur spécificité (taille pour les anguilles, taille, écaillage pour les jeunes saumons) ne peuvent être remplacés. En effet, la sensibilité et fragilité des poissons dépendent de sa facilité à perdre ses écailles (écaillages). Chaque espèce a une spécificité par rapport à ce point et deux espèces ne peuvent être comparées sur la perte des écailles qui diffère d'une espèce à l'autre.
Réduction
Le nombre d’individus a été estimé afin d'avoir des données suffisantes pour évaluer l'impact des turbines. pour cette étude, nous estimons qu’un échantillon maximal de 200 poissons transiteront dans la turbine. L’état de ces poissons sera analysé après avoir été recueillis dans le filet après passage dans le système de transfert et dans la turbine. Un lot témoin de contrôle de 100 poissons sera analysé dans le filet, ces poissons auront juste transité par le système de transfert puis dans le filet. Ils permettront ainsi de comparer l’état des poissons et évaluer le seul impact des turbines, les autres éléments (système de transfert et filet) étant les mêmes pour les 2 groupes de poissons
Raffinement
L’ensemble des manipulations a été raffiné et conçu pour limiter au maximum le stress et l’épuisement des animaux. Le marquage des animaux est réalisé sous anesthésie générale. Les animaux seront suivis jusqu’à récupération complète après l’anesthésie et relâchés dans le milieu naturel. Aucun poisson faible ou malade ne sera sélectionné pour l’implantation de l’émetteur (mycose, nageoire abîmée…). Par ailleurs, le poids des individus marqués sera toujours supérieur ou égal à 10 g pour que la marque ne représente pas plus de 1 % du poids de l’individu (valeur acceptée 2 %) et ainsi garantir au maximum un comportement normal après implantation de la marque. Si certains individus montrent des difficultés à s'endormir, ils seront relâchés dans le milieu naturel, sans participer à l'expérimentation afin de limiter leur stress.
Choix des espèces
L’étude cible la survie des anguilles et juvéniles de saumons lors de leur passage dans une turbine compatible avec les espèces piscicoles. Les anguilles utilisées sont des anguilles adultes en phase de migration vers l'océan, et le stade de saumon atlantique utilisé correspond à des jeunes saumons en phase de migration de dévalaison vers l'océan.
Suivi à long terme des populations de poissons migrateurs
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 2300
Pour suivre sur le long terme des populations de poissons migrateurs, 8 000 saumons, truites de mer, anguilles et aloses sont utilisés chaque année dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis relâchés sur leur lieu de capture. Chaque poisson est anesthésié, mesuré, marqué d'un transpondeur et prélevé d'écailles et d'un bout de nageoire, l'ensemble en une trentaine de minutes. Le projet documente l'état d'espèces sauvages fragilisées par les barrages, la pollution et la pêche. Il répond à un règlement européen encadrant la collecte de données sur les stocks halieutiques, de rares mortalités étant reconnues possibles.
Objectifs
La problématique centrale du projet est d’étudier l'évolution des populations d’amphihalins sous l'effet des changements environnementaux (changements globaux et locaux) qui affectent les cours d’eau. Des suivis biologiques et physicochimiques récurrents et sur du long terme (mission d'observatoire) depuis le début des années 1980 et alimentent des bases de données et des collections d’échantillons (écailles, tissus …). La collecte de ces données et échantillons a pour objectif de produire des connaissances sur l’état de conservation et les mécanismes de renouvellement et d’adaptation des populations aux fluctuations et évolutions de leur environnement incluant l’exploitation par pêche. Les espèces concernées sont le saumon atlantique, la truite de mer, l’anguille et les aloses. Les chroniques de données à long terme observées permettent de documenter les dynamiques passées et en cours. Elles servent de base pour la calibration de modèles à vocation prédictive et prospective.
Bénéfices attendus
Les données collectées et les travaux qui en sont issus ont une vocation opérationnelle pour la préservation de cette biodiversité remarquable et de ses habitats. D'un point de vue réglementaire, les données collectées permettent de répondre au règlement européen (n° 1004/2017) qui impose un cadre général pour la collecte, la gestion et l'utilisation des données dans le secteur de la pêche, visant à soutenir les avis scientifiques sur la Politique commune de la pêche. Les objectifs principaux de cette collecte de données sont de répondre aux appels à données des groupes d’experts internationaux fournissant des avis sur l'état des stocks de poissons et d'évaluer l'état des populations.
Procédures
Les animaux seront soumis à des mesures biométriques (taille et poids), à un marquage individuel à l'aide d'un transpondeur (puce identique à celles utilisées pour l'identification des chiens, chats ...), à un prélèvement d'écailles pour la mesure de l'âge et de la croissance et d'un petit bout de nageoire (0.25 cm²) pour des analyses génétiques, avant d'être relâchés sur leur lieu de capture. Le temps de procédure comprenant l'anesthésie, la manipulation, le réveil et le relâcher est d'environ trente minutes.
Impact sur les animaux
La capture, la manipulation pour les mesures biométriques, les prélèvements et le marquage peuvent générer un stress ponctuel des poissons et peut provoquer dans de très rares cas des mortalités. Il est de l’intérêt même des observateurs scientifiques de minimiser les perturbations induites sur les animaux d’étude dans un contexte de compréhension de processus naturels à l’œuvre.
Devenir
Tous les individus sont remis à l'eau dans leur secteur de vie d'origine
Remplacement
Il n’existe pas de substitut aux données et échantillons collectées in natura sur des populations réelles de poissons migrateurs. Même les approches par simulation via des modèles statistiques ou informatiques nécessitent en amont d’être calibrées sur des données d’observation réelles.
Réduction
Afin de ne pas échantillonner l’ensemble du cours d’eau tout en étant représentatif de la diversité d’habitats, des populations et de l’environnement, des plans d’échantillonnage (nombre de stations, période d’échantillonnage, répartition sur le cours d’eau) et des protocoles d’échantillonnage ont été développés pour permettre de capturer ces diversités tout en limitant le nombre d’individus manipulés. Pour les collections d’échantillon (écailles, tissus), tout est fait depuis la collecte (plan d’échantillonnage, mise en place de quota) jusqu’à la gestion des collections (subdivision des prélèvements, archivage et mutualisation des données...) pour maîtriser le nombre d’échantillons collectés et leur consommation tout en répondant aux objectifs scientifiques. Pour les programmes de marquage, c’est essentiellement le nombre de marques recapturées qui conditionne la fiabilité des analyses statistiques ultérieures. Les effectifs d’individus marqués ne représentent que quelques % à quelques dizaines de % de la population totale (suivant que l’on considère l’effectif total ou celui d’un stade particulier) dans nos protocoles.
Raffinement
Des épuisettes à fines mailles et sans nœud sont utilisées pour transférer les individus d’un bac à l’autre (stabulation ou anesthésiant). Le protocole utilisé limite au maximum le temps de manipulation hors de l’eau du poisson et des bassins bien oxygénés sont utilisés pour le temps de réveil. Il ne s’écoule en général pas plus de 30 minutes maximum entre l'anesthésie et le relâcher dans le milieu naturel et tous les individus capturés sont relâchés à l’endroit de leur capture dès leur réveil post-manipulation terminé. Les bacs de stockage sont adaptés à la taille et au nombre de poissons. La durée d’émersion et de manipulation (principale source de stress) est limitée au maximum (moins d’une minute en général). Les manipulations se font après une anesthésie légère pendant quelques minutes qui vise à tranquilliser les animaux et à éviter tout risque de blessure. Si les points limites (signes extérieurs d’altération de leur état sanitaire) sont observés, les individus sont sortis de la procédure. Pour les échantillonnages réalisés par piégeage, les cages de capture sont spacieuses, leur volume étant de 12 et 4 m3 Elles sont relevées tous les jours, entre 1 et 3 fois par jour, pour éviter l’accumulation de poissons et limiter le temps de séjour, sources potentielles d’augmentation du stress. Une attention particulière est portée à l’amélioration du bien-être animal lors des travaux d’entretien ou de rénovation des installations de piégeage. Des dispositifs ont été mis en place pour que les poissons sortent le moins possible de l’eau au cours de tout le processus de capture-manipulation-relâcher.
Choix des espèces
Les espèces étudiées sont des animaux migrateurs qui partagent leur cycle de vie entre l’eau douce et le milieu marin. Ces espèces sauvages emblématiques sont fragilisées par la pollution de l’eau, les barrages, l’exploitation halieutique et le changement climatique. Leur fragilité est reconnue par l’Union Européenne, entre autres dans sa directive « Habitat », mais aussi par l’Union Internationale pour la Conservation de la Nature. Ces espèces sont des indicateurs de la fonctionnalité des milieux qu’elles fréquentent. Les animaux sont observés aux stades juvéniles et adultes. C’est la possibilité d’observer ces différents stades qui permet d‘appréhender la dynamique de renouvellement des populations et d'évaluer la capacité des espèces à faire face à des environnements changeants.
Mécanismes d’adaptation pour améliorer la résilience de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) dans le contexte du changement climatique
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Rendre l'élevage de truites plus résistant aux canicules : 270 truites arc-en-ciel juvéniles sont soumises pendant 18 jours à un manque d'oxygène, à des températures proches de leur limite physiologique, ou aux deux, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont ensuite anesthésiées puis tuées par surdosage de tricaïne pour prélever leur système digestif. Le porteur annonce une léthargie initiale et une baisse de prise alimentaire de 15 à 20 %, qu'il présente comme temporaire, et n'attend aucune mortalité. Il justifie ces conditions en indiquant qu'elles correspondent à ce que les poissons rencontrent dans le milieu naturel, et rappelle que la truite arc-en-ciel est l'espèce piscicole la plus produite en France.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer les mécanismes de réponse cellulaire du système digestif de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) soumis à un stress thermique et à une diminution de la disponibilité en oxygène dans le milieu (hypoxie).
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu de ce projet est la production de données expérimentales solides sur les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la réponse du système digestif de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) soumise à un stress thermique et hypoxique. Ces connaissances apporteront des éléments essentiels pour identifier les cibles physiologiques et moléculaires clés permettant des interventions nutritionnelles adaptées, nécessaires pour renforcer la résilience des poissons face aux épisodes de canicule, dont la fréquence augmente avec le changement climatique.
Procédures
Les animaux seront soumis, pendant une durée de 18 jours, à des contraintes spécifiques, en fonction du groupe de traitement : • Traitement 2 : exposition à des conditions hypoxiques. • Traitement 3 : exposition à des contraintes de température. • Traitement 4 : exposition à des contraintes combinées de température et d’hypoxie. • Traitement 5 : exposition à des contraintes de température. • Traitement 6 : exposition à des contraintes combinées de température et d’hypoxie. À la fin de la période expérimentale, les poissons seront capturés par du personnel formé et expérimenté, anesthésiés dans un bain de tricaïne méthanesulfonate, puis euthanasiés par surdosage de tricaïne.
Impact sur les animaux
Le stress thermique et hypoxique auquel les animaux seront soumis est susceptible d’induire une léthargie au début, le temps que les poissons s'habituent, mais cette gêne sera temporaire. Par ailleurs, la prise alimentaire diminuera, mais cette réduction sera faible (de 15 à 20% retour d’expérience sur des expérimentations similaires), car l'impact global reste limité en raison de l'exposition à des températures proches de la limite physiologique des poissons. Aucune mortalité n’est attendue, du moins pas en conséquence de la manipulation des animaux, des conditions expérimentales ou des modifications physiques de leur environnement.
Devenir
Tous les poissons impliqués (270 animaux) seront euthanasiés afin de prélever des tissus pour les analyses biologiques et biochimiques essentielles aux objectifs du projet.
Remplacement
L’objectif de cette étude est d’examiner les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans la réponse digestive de la truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) lorsqu’elle est exposée à un stress thermique et hypoxique. Ces processus physiologiques reposent sur des interactions complexes et intégrées entre plusieurs tissus du système digestif, qui ne peuvent pas être reproduites de manière fiable par des approches in vitro (culture cellulaire) ou in silico (modélisation informatique). Par conséquent, le recours à des animaux vivants est indispensable afin d’obtenir des données précises et biologiquement pertinentes sur les impacts physiologiques de ces facteurs de stress environnementaux dans des conditions expérimentales contrôlées.
Réduction
Le plan expérimental a été soigneusement conçu pour utiliser un nombre minimal de poissons, tout en garantissant la rigueur scientifique et la reproductibilité des résultats. L’étude comprend six traitements (un témoin et cinq conditions de stress), chacun répliqué dans trois bacs, soit un total de 18 bacs, avec 15 truites arc-en-ciel juvéniles par bac, pour un total de 270 poissons. Cette taille d’échantillon et ce niveau de réplication ont été déterminés afin de fournir une puissance statistique suffisante pour détecter les effets des traitements sur les réponses moléculaires, tout en évitant une surreprésentation inutile. Les poissons seront répartis aléatoirement dans les bacs et acclimatés avant le début des traitements expérimentaux, afin de minimiser la variabilité et de maximiser les informations obtenues de chaque individu. De plus, le choix des conditions de stress et de la réplication des bacs a été guidé par l’expérience préalable et la littérature scientifique, dans le but de réduire le nombre d’animaux tout en maintenant la robustesse et la fiabilité des résultats.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures seront mises en œuvre afin d’améliorer le bien-être animal et de minimiser la douleur, la souffrance et le stress : • Les conditions d’hébergement seront optimisées en termes de nutrition, densité de peuplement, qualité de l’eau et photopériode. • Les stress thermiques et hypoxiques appliqués dans l’étude correspondent à des conditions naturellement rencontrées par les animaux dans le milieu naturel, ce qui limite l’introduction de facteurs de stress artificiels. • Une surveillance continue des animaux sera assurée afin de détecter précocement tout signe de détresse et de permettre la mise en place rapide de mesures correctives. Ces mesures garantissent que les procédures expérimentales sont conduites conformément aux principes de raffinement, en priorisant le bien-être des animaux tout en maintenant la validité scientifique de l’étude. Le bien-être animal sera évalué quotidiennement à l’aide d’une grille de scoring basée sur des points limites prédéfinis. Les critères pris en compte incluront : comportementaux : prostration ou isolement prolongé, anomalies de nage, diminution marquée de la prise alimentaire, positions inhabituelles dans la colonne d’eau ; physiques : altérations de l’état corporel, lésions cutanées, signes de pathologies ou dégradation de l’aspect général. En cas d’atteinte d’un seuil critique (score ≥3 pour l’un des critères), l’animal concerné sera euthanasié sans délai, conformément aux procédures réglementaires en vigueur, afin de prévenir toute souffrance inutile.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est l’espèce piscicole la plus produite en France et présente une importance agronomique et commerciale majeure. Cependant, cette espèce est de plus en plus confrontée à la fréquence et à l’intensité croissantes des vagues de chaleur liées au changement climatique. Ces épisodes thermiques peuvent avoir des effets sévères sur sa physiologie, sa croissance et sa survie. Ainsi, l’identification de stratégies d’atténuation efficaces constitue une priorité pour assurer à la fois la durabilité de l’aquaculture et le bien-être des animaux. Pour développer de telles stratégies, il est essentiel de comprendre comment la température et la disponibilité en oxygène influencent le métabolisme cellulaire du système digestif de la truite arc-en-ciel. Les poissons auront un poids moyen compris entre 20 et 40 g au début de l’expérience, ce qui indique qu’ils seront au stade juvénile. Cette taille permettra de réaliser les expériences dans des conditions optimales au sein de l’unité expérimentale, tout en étant suffisamment grande pour prélever des échantillons de tissus digestifs en quantité adéquate pour les différentes analyses moléculaires ultérieures.
Interventions d’urgences en cas de survenue d’épidémies ou d’évènements sanitaires majeurs dans les élevages de poissons ou dans le milieu sauvage aquatique
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Saumons : 4000
Loups de mer : 2000
Autres poissons : 2000
Prélevés vivants, parfois moribonds, dans les élevages ou les zones touchées par une mortalité anormale, des poissons sont transportés jusqu'à 36 heures vers le laboratoire. Le projet prévoit un maximum de 8 500 poissons d'eau douce et de mer, saumons, bars, guppys ou carpes koï, dans des procédures classées en niveau de souffrance sévère, tous tués au terme des essais. Ils sont infectés pour évaluer la virulence d'un agent suspecté ou tester un vaccin, avec trois prélèvements de sang au maximum sous anesthésie et une grille de notation qui déclenche la mise à mort lorsque le point limite est atteint. Le porteur reconnaît ne pas pouvoir projeter précisément les effectifs, évoquant une cinquantaine d'individus pour confirmer un agent et jusqu'à 500 pour évaluer un traitement.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de mettre en place les conditions de réactions rapides des autorités sanitaires en cas de pathologies infectieuses en élevages aquacoles et/ou au niveau de la faune sauvage aquatique, associées à un tableau clinique atypique. Il englobe l'ensemble des expérimentations à mettre en place de manière urgente pour isoler, identifier, caractériser et développer des outils de diagnostic spécifiques et sensibles de première génération, mais également pour tester rapidement des solutions thérapeutiques ou vaccinales. Cette demande s'adresse potentiellement à l'ensemble des espèces de poissons d'eau douce et d'eau de mer. Les recherches plus spécifiques associées aux agents infectieux détectés feront l'objet de saisines distinctes. La quantité d’animaux et les espèces utilisées seront fonction des urgences sanitaires et il est complexe d’en avoir une projection précise. Nous estimons néanmoins qu’un maximum de 8 500 animaux sera utilisé sur la durée totale de l’autorisation.
Bénéfices attendus
Une identification rapide des agents infectieux associés dans les cas atypiques observés et une gestion sanitaire améliorée au niveau de la filière aquacole et/ou de la faune aquatique sauvage.
Procédures
La durée de transport sera fonction de la distance entre les sites mais ne dépassera pas 36h. Des prises de sang pourront être pratiquées chez certains animaux en expérimentation (3 prélèvements maximum, opération durant 1 minute). Les prélèvements d'organes seront réalisés sur animaux morts.
Impact sur les animaux
Les animaux infectés par un virus à étudier pourraient présenter des signes cliniques évocateurs de maladie. Une grille de notation permettra de suivre l'évolution de ces signes et le cas échéant, de procéder à la mise à mort de l'animal si le point limite est atteint. Les prélèvements d'organes seront réalisés sur animaux morts, donc sans nuisance pour les animaux. Seuls les prélèvements de sang seront opérés sur animaux anesthésiés, cet acte pouvant entraîner une légère douleur lors de la piqûre de l'aiguille.
Devenir
Au regard du contexte sanitaire, tous les animaux seront mis à mort au terme des procédures.
Remplacement
Un diagnostic in vitro est engagé systématiquement, avec différentes approches analytiques, en amont des essais in vivo mais il ne se substitue pas à des essais in vivo qui eux seuls pourront permettre d’évaluer la virulence d’un agent pathogène suspecté ou l’efficacité d’un traitement vaccinal. Il est également nécessaire dans de nombreux cas, pour faciliter le diagnostic initial, de travailler sur des poissons vivants (asymptomatiques et/ou moribonds) issus de l’élevage ou de la zone impactée et susceptibles d'être contaminés par l'agent à identifier afin de mettre en place l'ensemble des approches analytiques et de caractérisation possibles dans les meilleures conditions.
Réduction
Le nombre de poissons utilisé sera fonction de l’objectif. Il pourra être relativement limité (qqs individus) pour la confirmation de l’agent incriminé et aller jusqu’à plusieurs centaines pour le développement et l’évaluation d’un traitement. Le nombre d’individus qui pourra être utilisé dans cette procédure est très variable, et dépendra de la clinique et de la mortalité observée sur le terrain. En règle générale, il est commun de réaliser des tests de pathogénicité sur une cinquantaine d’individus (justification statistique pour mettre en évidence un effet significatif du virus testé), mais selon les cas, il peut être nécessaire de mettre en œuvre des essais sur 500 individus.
Raffinement
Un enrichissement des bassins est effectué (couvercles pour permettre aux poissons d'avoir une zone d'ombre et de se cacher, bullage, circuit d’eau ouvert en continu, paramètres de qualité d’eau contrôlé, …). Au cours des tests, une surveillance accrue est réalisée. Elle permet d’évaluer quotidiennement la présence de signes cliniques pour chaque animal et d’en quantifier l’importance en utilisant une grille de notation. Si une souffrance importante est constatée, elle donne lieu à une mise à mort compassionnelle.
Choix des espèces
Espèces d'eau douce ou de mer faisant l'objet d'un élevage économiquement important sur le territoire (truites arc en ciel, saumons, bars, daurades, turbots, carpes, esturgeons, perches, ...), espèces de poissons d’ornement (carpes Koi, carassins…), espèces faisant l'objet de plans de repeuplement (civelles, ...), espèces fortement présentes dans les écosystèmes naturels et/ou élevées en mode extensif. Tous les stades pourront être étudiés (en fonction du contexte propre à chaque épidémie / évènement sanitaire atypique
Etude de l’innocuité et de l’efficacité d’un autovaccin bivalent contre la lactococcose et la furonculose chez la Truite Arc en ciel.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Un furoncle ouvert de plus de 1,5 cm, une exophtalmie sévère ou une nage sur le dos : ce sont les seuils au-delà desquels les poissons seront retirés de l'expérience et tués. 1 120 truites arc-en-ciel vont être utilisées, dont 504 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles sont exposées seize heures à une suspension de bactéries dans un volume d'eau restreint, ou saignées sous anesthésie, pour évaluer un autovaccin contre la furonculose et la lactococcose. Le porteur rappelle que ces deux maladies entraînent des "pertes économiques importantes" et que la truite arc-en-ciel est l'espèce de poisson la plus élevée en France.
Objectifs
La furonculose et la lactococcose sont deux maladies bactériennes des Salmonidés dues respectivement aux bactéries Aeromonas salmonicida sub. salmonicida et Lactococcus sp (L. petauri, L. garvieae). Elles entraînent des pertes économiques importantes en raison de la mortalité observée lors des formes suraiguës ou aiguës et des coûts liés à leur contrôle. Elles sont toutes les deux saisonnières et touchent toutes les classes d’âges des poissons, particulièrement en période estivale du fait de l’augmentation de la temperature de l’eau. Les vaccins et antibiotiques actuellement utilisés pour prévenir et traiter ces maladies présentent des limites en termes d’efficacité, de lutte contre l’antibiorésistance et de prévention des contaminations environnementales. Actuellement, ce sont des autovaccins qui sont utilisés (vaccin préparé sur mesure à partir du ou des bactéries isolées directement dans l’élevage et destiné uniquement à ce même élevage). Ce projet vise à optimiser les stratégies vaccinales en évaluant un autovaccin bivalent contre ces 2 maladies bactériennes majeures, ce qui permettrait de limiter le nombre d’injections. Outre l’évaluation de l’innocuité et de l’efficacité de cet autovaccin, il inclut une évaluation des interactions entre les valences vaccinales sur le plan immunitaire.
Bénéfices attendus
L’administration de vaccins bivalents contre deux maladies bactériennes nécessitant l’utilisation d’antibiotiques lors des épisodes cliniques, contribuera à la lutte contre l’antibiorésistance en favorisant des pratiques d’élevage durables et en améliorant le bien-être des poissons via la réduction des impacts des maladies infectieuses et du stress des animaux. L’évaluation de l’efficacité et de l’innocuité de ces vaccins est une attente des professionnels, vétérinaires et éleveurs.
Procédures
Prises de sang : Un prélèvement par animal sera réalisé sur animaux anesthésiés. Chaque intervention, incluant l’induction de l’anesthésie, le prélèvement et l'euthanasie, durera environ 30 minutes. Infection par balnéation : les poissons seront exposés à une suspension bactérienne de A. salmonicida ou L. petauri pendant 16 h, dans un volume d’eau restreint mais oxygéné en continu
Impact sur les animaux
L'évaluation de l'efficacité vaccinale nécessite de réaliser des challenges infectieux chez les animaux. Les manifestations cliniques de l'infection expérimentale peuvent entrainer de la douleur chez les poissons. Le protocole sera arrêté dès l'observation de poissons moribonds (poissons avec déséquilibre sévère (nage sur le dos) et/ou absence de réaction au test de l’épuisette (apathie)) ou de signes caractéristiques des maladies (présence d’un furoncle ouvert dont le diamètre est supérieur à 1,5 cm, exophtalmie sévère).
Devenir
tous les animaux seront euthanasiés -soit après les prélèvements sanguins : du fait de l'utilisation de poissons < 50g, une mortalité élevée des animaux est observée, malgré l'expérience des manipulateurs -ou après l'infection des animaux : il n'est pas possible, pour des raisons sanitaires, de maintenir en vie des animaux protentiellement infectés.
Remplacement
L'objectif du projet étant d'évaluer l'efficacité de la vaccination contre la furonculose, cela ne peut se faire que sur animaux vivants. L'expérimentation animale est nécessaire car il n'existe pas encore de modèle in vitro pour l’étude de l'immunité post-vaccinale chez les poissons.
Réduction
Lors de la phase 1 durant laquelle le niveau de protection post vaccinale sera testé par la mesure de la production d'anticorps spécifiques, chaque lot sera constitué de 30 poissons. Ce nombre a été calculé en utilisant l'outil statistique en ligne https://biostatgv.sentiweb.fr avec le module "comparer 2 moyennes" et les paramètres suivant : μ1 = 0,15 ; μ2 = 1 ; ecart-type = 0,4 ; risque alpha = 0,05 et puissance = 0,9. Lors de la phase 2 durant laquelle certains lots de poissons seront soumis à un challenge infectieux pour mesurer l'efficacité vaccinale, les lots de poissons infectés seront constitués de 48 poissons alors que les lots témoins non infectés seront de 24 poissons. Ce nombre de 48 poissons a été déterminé avec le même outil que précedemment, en faisant l'hypothèse d'obtenir un RPS (relative percent survival) de 60 %, sachant que le RPS d'un protocole vaccinal est calculé par la formule suivante : (1 - (nombre de morts dans le lot vacciné et infecté / nombre de morts dans le lot non vacciné et infecté)) x 100. Dans les lots non infectés, nous faisons l'hypothèse que nous n'observerons pas de mortalité, nous avons ainsi réduit de moitié l'effectif de ces lots. Ces effectifs permettent d’obtenir des résultats statistiquement exploitables tout en minimisant le nombre d’animaux utilisés dans l’expérimentation. Une analyse immunologique sera réalisée en fin d’expérimentation sur l’ensemble des poissons survivants, afin de vérifier l'infection et de documenter la réponse immune. Les tests statistiques utilisés incluront des ANOVA, des tests non paramétriques (Kruskal-Wallis), et des modèles de régression linéaire.
Raffinement
Une observation quotidienne des poissons est assurée. Lors des procédures de challenge infectieux, les poissons font l’objet d’une observation plus rigoureuse deux fois par jour, chaque jour, de manière systématique. • Seuils d’alarme liés aux paramètres d’ambiance : Température de l’eau : si >20°C et non rectifiable, arrêt de l’expérimentation. Oxygène dissous : si
Choix des espèces
La truite arc en Ciel est un hôte naturel d'Aeromonas salmonicida et de Lactococcus sp. C'est de plus l'espèce de poisson la plus élevée en France et donc pour laquelle il est important d'améliorer l'efficacité vaccinale Les truites utilisées seront de 5 g à l’arrivée à la station aquacole d'Oniris en Février, atteignant 20 à 30 g au début de l’expérimentation. La furonculose et la lactococcose sont des maladies observées à différents stades d'élevage. Sur le terrain, les éleveurs peuvent commencer à vacciner par voie intrapéritonéale les poissons de 30 à 50 g.
Evaluation de stratégies d’amélioration de la résistance de truites d’élevage à deux maladies bactériennes, la lactococcose et la furonculose
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Pour estimer si la résistance aux maladies bactériennes est héritable dans une lignée commerciale, 6 060 truites arc-en-ciel sont infectées par la furonculose et la lactococcose, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur indique que ces infections provoquent des signes cliniques et la mort d'une partie des poissons, et que les survivants seront tués à la fin de l'essai pour des raisons sanitaires. Aucune intervention n'est déclarée sur les poissons éveillés, la maladie faisant le travail, une grille de points limites servant à décider des mises à mort en cours d'essai. Les retombées annoncées sont une meilleure santé des poissons d'élevage et 2 à 10 % de survie gagnée par génération de sélection, dans une filière qui produit 35 000 tonnes de truites par an en France.
Objectifs
La furonculose et la lactococcose sont deux maladies bactériennes à forte prévalence en France qui affectent les salmonidés, et notamment la truite arc-en-ciel (TAC), à différents stades de vie. Elles peuvent provoquer de nombreuses pertes dans les élevages et nécessitent fréquemment un abattage des cheptel touchés. La furonculose est une maladie bien connue provoquée par Aeromonas salmonicida. La lactococcose, pathologie généralement des zones méridionales chaudes, est associée à un agent bactérien du genre Lactocoque (Lactococcus garvieae, Lactococcus petauri). Principalement retrouvées dans les piscicultures où la température des eaux dépasse les 16°C (furonculose) à 18°C (lactococcose), la fréquence de ces pathologies augmente ces dernières années dans un contexte global de réchauffement climatique. Les traitements antibiotiques et les vaccins existants présentent des efficacités limitées. Un des leviers utilisable pour améliorer la résistance de TACà ces pathogènes est la sélection génétique, qui se pratique déjà avec succès pour d’autres espèces piscicoles. Pour évaluer la faisabilité d’une telle approche, il est nécessaire de déterminer dans quelle mesure la résistance à ces pathogènes est un caractère héritable permettant de générer, sur plusieurs générations d’animaux, des progrès significatifs. Ces éléments sont à l’heure actuelle inconnues pour ces maladies. Le premier objectif de ce projet consiste à évaluer la résistance d’une lignée commerciale de truites arc-en-ciel à ces 2 pathogènes afin d’estimer les paramètres génétiques et les héritabilités associés. En complément de cette approche de génétique classique, un second objectif consistera à évaluer une méthode innovante de sélection des animaux sur la base de leur robustesse immunitaire à ces pathogènes, en identifiant des gènes dont l’expression est modifiée chez les individus les plus résistants.
Bénéfices attendus
Les retombées attendues sont une amélioration de la santé et du bien-être des poissons en élevage ainsi qu’une diminution de l’utilisation de médicaments. L’amélioration attendue de la survie est estimée entre 2 à 10% par génération de sélection en fonction de la composition des objectifs de sélection et des pressions de sélection appliquées.
Procédures
Il n'y a pas d'intervention prévue sur les animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les infections bactériennes vont induire des signes cliniques plus ou moins marqués et de la mortalité chez certains individus.
Devenir
Du fait de la nature des essais menés dans cette procédure et pour des raisons sanitaires, il n’est pas envisageable de retransporter les animaux dans leur ferme d’origine. En conséquence, les animaux survivants seront mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Il n'existe pas d'alternative in vitro pour ce projet. L'évaluation de la résistance d'individus à un pathogène à des fins d’amélioration génétique progressive d’une population doit se faire sur des animaux vigiles capables de mettre en œuvre des systèmes de défense complexes (immunité).
Réduction
Le nombre de poissons utilisé est réduit au minimum requis par les méthodes d'évaluation génétique. En effet, les individus testés dans le projet servent à évaluer et classer leurs collatéraux restés en pisciculture. De ce fait, le meilleur compromis doit être trouvé entre un nombre faible de poissons testés et une classification précise de leurs collatéraux en ferme.
Raffinement
Un enrichissement des bassins est réalisé (couvercles pour permettre aux poissons d'avoir une zone d'ombre et de se cacher, bullage). Au cours des essais, les animaux font l’objet d’une évaluation quotidienne de leur état de santé en utilisant une grille de points limites adaptée qui permet de positionner, si nécessaire, des mises à mort compassionnelles.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel (Oncorhynchus mykiss) est l’espèce dulcicole la plus produite en France (35000 t/an) et en Europe. Les essais seront réalisés à un poids moyen entre 30 et 50g car c’est à partir de ce stade de vie que les poissons peuvent présenter des signes cliniques visibles pour les pathologies étudiées.
Etude préliminaire des variations de virulence de l’agent de la furonculose chez la truite Arc-en-ciel pour mieux comprendre la maladie en élevage
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
Des furoncles couvrant une certaine surface du corps déclenchent la mise à mort de l'animal, selon la grille à sept critères du projet. 273 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par la bactérie de la furonculose puis observées deux fois par jour jusqu'à l'apparition de lésions cutanées, d'hémorragies ou d'une septicémie pour les formes les plus graves, les survivantes étant tuées par surdosage d'anesthésique et exsanguination. Le porteur justifie l'absence de relâcher par l'impossibilité sanitaire de remettre en circulation des poissons infectés, et rattache l'étude aux pertes économiques de la pisciculture, la truite arc-en-ciel étant l'espèce de poisson la plus élevée en France.
Objectifs
La furonculose est une maladie bactérienne des Salmonidés causée par la bactérie Aeromonas salmonicida subsp. salmonicida. Elle entraîne des pertes économiques importantes en raison de sa forte mortalité lors des formes suraiguës et des lésions cutanées qu’elle provoque dans les cas aigues à chroniques. La maladie est saisonnière et se déclare pour toutes les classes d’âges des poissons particulièrement en période estivale. Les signes cliniques et la mortalité peuvent varier entre les souches, soulignant l’importance de mieux comprendre l’expression de leur virulence pour aboutir à des vaccins protégeant contre les formes les plus mortelles. Des travaux in vitro réalisés sur 46 souches isolées d’élevages piscicoles touchés par la furonculose montrent des différences d’expression de facteurs de pathogénicité notamment la couche A. Certaines souches expriment toutes (100% des colonies) ce facteur à partir d’un même clone (A+) alors que d’autres non (A-). Enfin, d’autres souches montrent deux sous-populations produisant ou non la couche A (A±). L’objectif est d’étudier si ces différences peuvent expliquer les variations de signes cliniques observés en élevage et ainsi proposer de nouveaux antigènes dans le cadre du développement de nouveaux vaccins mais également permettre la distinction au sein des populations pathogènes pour le diagnostic en élevage.
Bénéfices attendus
La compréhension du pouvoir pathogène d’A. salmonicida salmonicida permettra de proposer de nouvelles approches diagnostic pour distinguer la virulence des souches isolées en élevages piscicoles et adapter le recours à un traitement mais aussi de contribuer à optimiser les vaccins sur le terrain en sélectionnant des souches possédant des antigènes pertinents pour améliorer la protection des truites.
Procédures
Les animaux seront soumis à une infection expérimentale en condition contrôlée. Les animaux vigiles seront suivis quotidiennement. Ceux morts en raison de l’infection ou nécessitant une mise à mort sur la base des points limites décrits en 3.3.6.3. seront anesthésiés puis mis à mort par surdosage d’anesthésique accompagnée d’une exsanguination. En fin d’expérimentation, les animaux survivants seront également mis à mort selon la procédure préalablement décrite ci-avant. Toutes les manipulations seront réalisées sous anesthésie, par des personnes expérimentées, en possession du niveau "concepteur" ou de niveau "applicateur" de la formation expérimentation animale", et formées aux gestes techniques nécessaires à la procédure
Impact sur les animaux
L’étude du pouvoir pathogène des différentes populations bactériennes nécessite d’infecter des poissons pour mieux le comprendre. Le déclenchement de la maladie peut aboutir à des signes cliniques pouvant entrainer de la souffrance chez les animaux (furoncles superficiels jusqu’à hémorragie et septicémie pour les formes les plus graves). Sept critères d’observation ont été choisis pour évaluer la souffrance des animaux avec pour chacun des niveaux) de gravité (de la condition normale à l’état dégradé de l’animal. A chacun de ces niveaux est affecté un score dont la somme permet de définir un seuil d’intervention pour augmenter la fréquence de surveillance des animaux voire de les mettre à mort pour certains points limites individuels comme la présence de furoncles sur une superficie de l’animal.
Devenir
L'euthanasie des poissons est prévue en fin de protocole, pour des raisons notamment sanitaires (impossibilité de relâcher ou de réutiliser des poissons potentiellement infectés par A. salmonicida)
Remplacement
L’objectif du projet étant de comparer le pouvoir pathogène de différentes souches d’A. salmonicida salmonicida, cela ne peut se faire uniquement sur animaux vivants. Bien que des modèles cellulaires de truites existent, ils ne permettent pas de valider l’apparition de signes cliniques tels que les furoncles ni d’évaluer le taux de mortalité.
Réduction
Dans l’étude préliminaire, nous limiterons le nombre d’animaux en testant 3 souches uniquement (A+, A-, A. Ainsi, l’expérimentation préliminaire contiendra 3 groupes test et 1 groupe contrôle. Chacun contiendra 31 animaux en duplicat, soit 62 animaux par groupe au total. Ce nombre a été calculé en utilisant un outil statistique qui nous permettra d’obtenir des résultats exploitables tout en minimisant le nombre d’animaux utilisés dans l’expérimentation.
Raffinement
Une observation quotidienne des poissons est assurée. Lors des procédures de challenge infectieux, les poissons font l’objet d’une observation deux fois par jour, chaque jour, de manière systématique avec des seuils d’alarme définis pour la température et l’oxygène. Une photopériode de 12h de jour et 12h de nuit sera respectée en lien avec le rythme de poissons, ainsi que des enrichissements pour leur permettre de se cacher et réduire le stress. Enfin, les points limites ont été définis sur la base de 7 critères pour lesquels sont attribués 4 niveaux d’observation (de l’état normal à dégradé de l’animal) avec des scores pour chacun. La somme de ces scores permet de définir un seuil d’intervention pour augmenter la fréquence de surveillance des animaux. Cinq de ces critères ont également un niveau d’observation pouvant conduire à la mise à mort de l’animal indépendamment des autres critères car ils peuvent être à l’origine d’une souffrance animale à eux seuls.
Choix des espèces
La truite arc-en-ciel est un hôte naturel d'Aeromonas salmonicida salmonicida. C'est de plus l'espèce de poisson la plus élevée en France et donc pour laquelle il est essentiel de mieux comprendre le processus infectieux pour améliorer le diagnostic, la thérapeutique et les approches vaccinales. Les truites utilisées seront de 20 à 30g. La furonculose est une maladie que l'on observe à différents stades d'élevage (alevins, truites portions = 200-250g et grosse truite > 1kg)
Innocuité2 : Etude des conditions de réception des poissons au sortir des dispositifs de dévalaison et des ouvrages évacuateurs
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Chaque poisson est accroché à un hameçon sous anesthésie générale, attaché à une canne à pêche, lâché dans un dispositif de dévalaison de barrage puis récupéré. 400 smolts de saumon atlantique vont être utilisés de cette façon, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, pour fixer les seuils de pression et d'accélération au-delà desquels les poissons se blessent. Le porteur reconnaît la douleur de l'hameçonnage, la blessure jusqu'à cicatrisation et un risque d'infection qu'il ne peut écarter, tout en se disant "persuadé que cela ne génère pas de traumas durables". Les poissons en bonne santé sont remis en rivière, ceux en mauvais état sanitaire tués par surdosage d'anesthésique, et un test s'arrête si plus de 20 % des cinquante premiers poissons subissent des dommages sévères.
Objectifs
Au niveau des aménagements hydroélectriques, les poissons qui migrent vers l’aval des cours d’eau (p.ex. les saumons) peuvent passer soit directement par le barrage (en cas de déversement d’eau) soit par des dispositifs de dévalaison qui sont construits pour protéger et transférer les poissons dévalants sans dommage à l’aval des prises d’eau. Le système de transfert prend généralement la forme d’une conduite se terminant par une chute dans la rivière. Or, les actuelles conditions de réception dans la rivière doivent être mieux définies parce qu’on peut observer des arrêts de migration à ce niveau, ainsi que des dommages (blessures, voire mortalités). Le projet consiste à étudier les dommages subis par les poissons lors du franchissement d’un barrage par des dispositifs de dévalaison ou par un ouvrage évacuateur, et à caractériser ce passage par des mesures de pression et d’accélération par des capteurs. L’objectif de ce projet est 1/ de définir de nouveaux critères hydrauliques garantissant le passage sans dommage, et 2/, d’identifier les valeur-seuils des différents paramètres enregistrés par les capteurs de pression et d’accélération, au-delà desquelles les dommages sur les poissons apparaissent, afin de pouvoir les utiliser à l’avenir pour vérifier les bonnes conditions de réception, sans avoir recours à des animaux.
Bénéfices attendus
Les deux bénéfices du projet sont : -Savoir dimensionner les zones de réception des poissons dévalant à l’aval des ouvrages évacuateurs de crue (seuil, clapet, vanne, …) et au débouché des dispositifs de dévalaison, pour assurer un passage sans dommage. -Etablir la relation entre les différents paramètres enregistrés par les capteurs de pression et d’accélération et la probabilité de dommage des poissons, ce qui permettra de vérifier les bonnes conditions de réception sur les ouvrages existants, sans avoir recours à des tests utilisant les poissons vivants.
Procédures
Tous les individus seront attachés, un par un, à une canne à pêche via un hameçon (hameçonnage sous anesthésie générale), relâchés dans le dispositif de dévalaison/ouvrage évacuateur (lot test) ou dans la rivière à l’aval du dispositif testé (lot témoin), puis récupérés et observés. La durée d’expérimentation ne dépassera pas les 10-15 minutes en tout. Après 48h, les poissons seront observés sous sédation pour relever les dommages en détail (4-5min/poissons, sédation inclue).
Impact sur les animaux
Douleur et stress dus à l’implantation et décrochage de l’hameçon, blessure de l’hameçon jusqu’à la cicatrisation. Stress physique pendant les manipulations. Cependant, ce stress est limité, et on est persuadé que cela ne génère pas de traumas durables pour les poissons. L’apparition d’une éventuelle infection après le relâcher ne peut pas être complétement écartée mais le risque est considéré faible compte tenu de la capacité de guérison des poissons : des études antérieures ont montré la rapidité de cicatrisation chez les poissons et le rôle important du mucus contenant des peptides antimicrobiens dans la protection du poisson contre les infections.
Devenir
Tous les animaux en bonne santé seront libérés dans le milieu naturel. Les individus en mauvais état sanitaire seront euthanasiés par surdosage d’anesthésique après sédation préalable.
Remplacement
Nous ne pouvons pas nous dispenser de l’usage des animaux. La conduite en parallèle de tests avec les poissons et les capteurs doit permettre d’identifier les valeur-seuils des différents paramètres enregistrés par les capteurs au-delà desquels les dommages sur les poissons apparaissent, ceci dans l’optique de remplacer dans les futures études, l’usage des poissons vivants par les capteurs. Certes, cela ne réduit pas directement le nombre de poissons utilisés pour notre projet mais devrait le réduire, voire le supprimer une fois les critères d’innocuité définis.
Réduction
Pour maintenir la même précision de résultat avec les tests réalisés précédemment, il est nécessaire d’appliquer la même méthodologie : 100 smolts pour le lot test et de 100 smolts pour le lot témoin, soit un total de 200 smolts pour chaque condition testée. Ce nombre est recommandé par les guides sur les études analogues. Cela fait donc au total 400 smolts de saumon (2 conditions sont prévues). Si toutefois, après avoir lâché 50 poissons sur un site, le taux de dommages sévères est >20%, le test sera arrêté, les 50 smolts restants ne seront pas utilisés et ils seront relâchés dans le milieu naturel.
Raffinement
Les procédés de raffinement suivants sont utilisés : - Implantation des hameçons sous anesthésie générale. - Hameçons avec ardillon protégé par une rondelle de caoutchouc insérée sur la hampe de l’hameçon, évitant toute blessure supplémentaire par l’ardillon qui sera coupé avant de décrocher le poisson. - Fil de la canne à pêche détendu pour ne pas « brider » les poissons, récupération lente pour limiter leur fatigue. - Bassins de stabulation couverts pour réduire la luminosité et tranquilliser les smolts (conditions identiques à la pisciculture). - Faible densité des poissons dans les bassins (soit env. 937 litres pour 100 individus), renouvellement d’eau constant. - Durée d’expérimentation très courte (4 jours)
Choix des espèces
Les dommages subis par les poissons peuvent être de différente nature (écaillure, plaie externe ou interne, endommagement/rupture de la colonne vertébrale…). L’espèce choisie, le saumon atlantique, dont les individus juvéniles migrent des rivières de naissance vers la mer pour la croissance, est une des espèces cibles pour la conception des dispositifs de dévalaison. La morphologie et la physiologie des smolts de saumon atlantique en période de dévalaison, en particulier leur forte sensibilité notamment à l’écaillure à ce stade physiologique, et dont l’intégrité est très importante pour leur survie future en mer, sont des arguments qui ont conduit au choix de cette espèce. La perte d’écailles est l’un des premiers dommages subis par les smolts au passage des obstacles si le dispositif n’est pas approprié.
Impact des événements hydrologiques sur la morphologie des poissons et conséquences écosystémiques sur la truite fario.
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Pour mesurer comment des crues et des sécheresses artificielles modifient la forme des poissons, 600 truites fario grandissent dans un chenal expérimental et subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Après deux à cinq mois d'événements hydrologiques imposés, elles sont capturées à la pêche électrique, anesthésiées, mesurées et photographiées, une partie restant jusqu'à quatorze jours isolée en mésocosme, une autre passant vingt-quatre heures en chambre de mesure de la consommation d'oxygène. Le porteur qualifie la pêche électrique de sans séquelles et affirme que les crues et sécheresses reproduites gardent une amplitude inférieure à celles du milieu naturel. Toutes sont tuées à la fin, pour prélever les otolithes et les vertèbres et pour déterminer génétiquement les familles.
Objectifs
L’objectif du projet est de déterminer l’impact des crues et des sécheresses (évènements hydrologiques) sur le développement morphologique, la croissance et la composition des pièces calcifiées des poissons (Salmonidés). Le changement climatique se traduit entre autres par l’augmentation de la fréquence, de l’imprévisibilité et de l’intensité d’événements hydrologiques affectant l’ensemble des écosystèmes de rivière. D’une part, de telles variations de débits peuvent à court terme affecter le développement des Salmonidés, conditionnant ainsi leur morphologie interne et externe. Un tel changement de morphologie est suspecté modifier le comportement des individus (prise alimentaire notamment) ainsi que leurs performances locomotrices et de dispersion précoce. À plus long terme, une survie différente peut conduire à la sélection de poissons présentant des aspects, des comportements et des performances spécifiques, affectant la trajectoire évolutive et la dynamique des populations. Pour la gestion des populations face au changement climatique, il est donc nécessaire de mieux comprendre ces mécanismes sur la base d’individus placés en conditions contrôlées. D’autre part, les modifications physico-chimiques et physiologiques engendrées par ces évènements influencent la composition chimique des pièces calcifiées des poissons. Ce phénomène offre une opportunité unique de retracer les conditions effectivement vécues par les poissons, afin de traduire les effets mesurés expérimentalement en conséquences pour les populations naturelles. Les individus soumis expérimentalement à des évènements de crues et de sécheresses permettront donc de tester des méthodes de reconstruction des conditions environnementales basées sur la morphologie et la chimie des vertèbres ou des otolithes (pièces calcifiées dans l'oreille interne des poissons osseux).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet portent sur deux volets. D’une part, l’étude des effets des variations morphologiques externes renseignera sur l’écologie et l’évolution des poissons juvéniles soumis à des crues et des sécheresses dans une perspective de changement climatique. L’expérience permettra en effet de quantifier i) l’effet d’événements hydrologiques sur le développement (morphologie) des juvéniles ; ii) comment ces changements de morphologie peuvent changer les interactions trophiques de ces poissons (régime alimentaire, capture des proies). D’autre part, l’étude de la croissance et de composition chimique et isotopique des pièces calcifiées permettra le calibrage de méthodes innovantes de reconstitution des variations environnementales vécues par les poissons, basées sur la modélisation de la physiologie de la calcification. Les méthodes corrélatives actuelles sont en effet limitées par leur incapacité à dissocier les effets directs des variations environnementales et leurs effets indirects via la physiologie. Ils ne sont donc applicables que dans la population et les habitats au sein desquels ils ont été calibrés. Une telle méthodologie ouvrirait donc la possibilité de l'utilisation des structures calcifiées des poissons comme biocapteurs dans une diversité de contextes environnementaux, tels que les milieux océaniques éloignés.
Procédures
Durant leur croissance en chenal expérimental, les poissons seront soumis durant 2 à 5 mois à des crues et sécheresses d’une amplitude moindre que celles naturellement subies dans des milieux naturels. Après cela, les individus seront collectés une seul fois à l’aide d’une pêche électrique. Les individus seront anesthésiés, mesurés et photographiés. Une partie des individus sera conservée individuellement dans des mésocosmes (environnements naturels reconstitués à petite échelle) pendant un maximum de 14 jours. Une autre partie sera soumise à une mesure de la respiration sur animal au repos selon un protocole standard utilisé en routine pour cette espèce. Il consiste à mesurer la consommation d'oxygène dans une chambre pendant 24 h.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles pour les animaux concernent la capture/recapture au moyen d’une pêche électrique. Les individus se remettent généralement très rapidement de cette pêche conduite par une équipe technique expérimentée (sans séquelles). Les mesures de la respiration peuvent également induire un stress léger qui sera spécifiquement suivi afin de ne pas altérer les résultats. Enfin, les crues et sécheresses au sein du chenal sont d’une amplitude moindre que celles naturellement subies dans les cours d’eau dans lesquels vit cette espèce.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de l'expérience, afin de réaliser le prélèvement et l’analyse des pièces calcifiées. De plus, des prélèvements de nageoires seront réalisés pour la détermination génétique des familles (géniteurs).
Remplacement
Ce projet s’intéresse aux interactions entre les individus vivants et leur environnement. Il est donc indispensable de travailler sur des organismes entiers et en interaction (aucune possibilité de substitution par organoïdes ni approche in silico). Le modèle d’étude choisi est la truite fario, espèce commune avec un statut de préoccupation mineure. Elle est abondante en France et possède un pouvoir invasif important dans certaines régions du monde. Afin de minimiser l'impact sur les populations naturelles, les poissons utilisés seront issus d'une pisciculture qui produit en grande quantité des alevins à partir de géniteurs sauvages. En raison des ambitions scientifiques visant à extrapoler les résultats aux populations naturelles, il est nécessaire de travailler sur des organismes d’origine sauvage ayant conservé leur complexité naturelle (génétique, fonctionnelle).
Réduction
L’expérimentation présentée ici se divise en deux parties dont chacune d’elle portera sur des individus ayant grandi dans des conditions hydrologiques (traitement avec hydrologie stable vs. hydrologie variable) et d’habitats (profils des berges) contrastées. Pour la première partie, les poissons seront répartis au sein de 2 biefs afin d’observer l’effet du traitement hydrologique sur les composantes phénotypiques et les relations trophiques. Afin d’étudier la variabilité interindividuelle du développement, un nombre minimum de 120 individus par traitement est indispensable (soit 240 individus pour les deux traitements). Pour la seconde partie, les poissons grandiront au sein de 4 biefs. Afin de pouvoir comparer les traits individuels entre les biefs, il est nécessaire de conserver un nombre minimum de 90 poissons par bief. Il sera donc nécessaire d’utiliser 180 poissons par traitement (90 poissons x 2 biefs), soit 360 individus pour les deux traitements. Ces deux effectifs correspondent à un strict minimum permettant de répondre aux attentes scientifiques (réponse morphologique, notamment par origine/géniteurs/biefs) tout en accommodant des contraintes techniques. De plus, les effectifs ont été définis de façon à ce que les analyses statistiques envisagées présentent une puissance suffisante. Enfin, cette expérimentation permet de coupler, en partie sur les mêmes animaux, deux objectifs distincts : mesure des effets sur la morphologie fonctionnelle et le comportement d’une part, évaluation d’une procédure de reconstruction via les pièces calcifiées d’autre part. Ceci permet de limiter le nombre d’animaux utilisés puisque les mêmes animaux permettront de remplir les objectifs de deux projets de recherche.
Raffinement
La première phase de l’expérimentation aura lieu dans un chenal expérimental conçu pour la croissance des salmonidés. Chaque groupe de 120 ou 90 individus sera maintenu dans un bief de 10m de long sur au moins 1m de large, soit une densité maximale similaire à celle observée en milieu naturel pour les truites 0+ (moins d'un an) . Le chenal est alimenté par l'eau du ruisseau adjacent, avec la même qualité physico-chimique et la même densité en ressources alimentaires (invertébrés). Les mesures de biométrie seront effectuées sous anesthésie, par une équipe expérimentée, selon un mode opératoire ne durant pas plus de 5 minutes entre le début de l’anesthésie et le réveil. Les individus seront gardés en observation dans un lieu de réveil afin de contrôler leur bonne récupération. La capture par pêche électrique sera réalisée par une équipe expérimentée et habilitée avec un matériel et un champ électrique adaptés aux juvéniles de salmonidés. Si plusieurs passages de pêche sont nécessaires, ils seront espacés d’une demi-journée afin de ne pas créer des stress répétitifs proches dans le temps. La phase en mésocosme sera réalisée dans des auges placées directement dans le chenal expérimental, alimentées en continu par l’eau de ce même chenal avec la même qualité physico-chimique. Le substrat des mésocosmes sera implanté plusieurs semaines avant l’utilisation de poissons afin de permettre la formation d’un biofilm naturel. Des cachettes seront positionnées dans ces mésocosmes. Les mesures de la respiration seront réalisées sous une intensité lumineuse réduite à une dizaine de lux durant la journée et une aube/crépuscule est programmée pour éviter tout stress lumineux. La température et la photopériode sont proches du milieu naturel. L’introduction des truites dans les chambres se fait le plus rapidement possible grâce à un dispositif dédié pour limiter les manipulations. Le suivi constant par un expérimentateur de la consommation d’oxygène durant les 2 à 3 premières heures de mesure nous permet de déterminer très rapidement si un animal est en détresse (augmentation de la consommation). Par la suite, une caméra filmera les courbes de consommation en continue et les enregistrements seront consultables à distance pour intervenir dans les meilleurs délais si un problème survenait (agitation, arrêt de bullage ou autre…).
Choix des espèces
La truite fario est une espèce d’eau froide, faisant d’elle un modèle pour étudier la manière dont les populations réagissent et s’adaptent aux changements climatiques. Elle présente également un fort intérêt culturel (pêche de loisir), économique (consommation et élevage en pisciculture) et écologique, notamment en raison de son mode de vie, des différences observées entre les individus d’une même espèce et de l’étendue de sa répartition géographique. Il s’agit par ailleurs d’une espèce modèle en écologie évolutive, c’est-à-dire utilisée pour comprendre comment les espèces évoluent et s’adaptent dans le temps. L’interprétation des résultats de ce projet pourra ainsi s’appuyer sur une littérature scientifique abondante. Dans le cadre de cette étude, la capacité de l’espèce à modifier certaines de ses caractéristiques physiques ou biologiques en fonction de l’environnement (plasticité phénotypique) a déjà été mise en évidence. Enfin, la reproduction artificielle de cette espèce est bien maîtrisée, ce qui permet d’utiliser des individus issus de pisciculture, élevés à partir de parents sauvages, plutôt que de prélever directement des poissons dans le milieu naturel. Les animaux utilisés seront des alevins. Ce stade correspond à une période clé du développement, caractérisée par une croissance très importante, susceptible d’entraîner des modifications durables de la structure et des caractéristiques des individus, pouvant influencer leur écologie à long terme.