Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-07-25 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-583273)
70 bars européens juvéniles vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Capturés dans leur milieu naturel, ils sont poursuivis à l’épuisette jusqu’à épuisement, exposés à l’air une minute, puis maintenus vingt-quatre heures dans une chambre de mesure avant d’être tués pour prélever leurs organes. Le porteur qualifie lui-même d’intense le stress de la phase d’émersion et de la sortie de l’appareil. Il affirme que « seule l’expérimentation animale » permet d’étudier les réponses physiologiques de l’organisme entier, ici la consommation d’oxygène de poissons sauvages.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à étudier les réponses physiologiques des juvéniles de bars européen aux changements environnementaux dans les zones côtières et estuariennes dans lesquelles le bar vit ses premières années de vie. Ces zones sont des zones naturellement très variables auxquelles les bars sont adaptés. Cependant les changements environnementaux dus aux activités humaines (réchauffement climatique, nuisances sonores, polluants, etc.) imposent des contraintes supplémentaires qui peuvent affecter de multiples processus physiologiques des poissons, dont le métabolisme qui sera l’objet de ce projet. Le métabolisme englobe les réactions chimiques permettant la synthèse de l’énergie nécessaire à la vie des organismes. Cette énergie régit la capacité des individus à survivre, se reproduire, grandir et leur permet de faire face aux variations de leur environnement. Les bars juvéniles vivant dans des habitats altérés risquent de dépenser beaucoup d’énergie pour faire face aux contraintes environnementales imprévisibles et stressantes et donc s’affaiblir. La respirométrie est une des mesures du métabolisme les plus répandues qui permet de mesurer la consommation d’oxygène à l’échelle d’un organisme. Les mesures de respirométrie nécessitent de placer un poisson dans un environnement clos dans lequel on mesure la consommation d’oxygène à partir de laquelle il est possible de mesurer les taux métaboliques maximaux et standards. Les approches classiques d’étude du métabolisme des poissons se basent sur des mesures de consommation en oxygène dans des environnements contrôlés. Ce projet a donc pour objectif de mettre en place et valider la technique de la respirométrie sur des juvéniles de bar européen sauvages pour mesurer les taux métaboliques maximaux et standards en limitant les biais liés à l’acclimatation des poissons à la vie en captivité.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A court terme, ce projet nous permettra de mesurer le métabolisme énergétique des poissons en minimisant le temps de transfert des animaux entre capture et mesure. Habituellement, les animaux sont ramenés en laboratoire et connaissent de nombreuse étapes particulièrement stressantes (pêche, transfert et transport dans un véhicule, acclimatation aux conditions de laboratoire) qui peuvent affecter à long terme leur métabolisme. Ce projet nous permettra donc de montrer comment il est possible de mesurer la consommation en oxygène du poisson dans son environnement naturel. A moyen terme, les résultats de ce projet nous permettront de comprendre plus précisément l’impact des variables environnementales sur le métabolisme des juvéniles de bar, donc de mieux décrire les contraintes écologiques qui s’exercent sur les juvéniles et impactent leur métabolisme et donc leur investissement énergétique dans la survie, la croissance ou la reproduction. A long terme, la réalisation de ce projet permettra l’application de l’outil « respirométrie de terrain » à d’autres modèles animaux. De plus, ce projet se veut d’apporter de nouvelles connaissances sur le métabolisme à l’échelle cellulaire, en lien avec les taux métaboliques mesurés à l’échelle de l’individu (respiromètre) sur le terrain.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les poissons seront soumis à une capture dans leur milieu naturel avec un engin de pêche, puis soumis individuellement à un exercice physique intense pendant quelques minutes. Cet exercice consiste en une poursuite avec une épuisette dans un espace confiné (dans un seau de 10L) pendant 10 minutes maximum, suivi d’une phase de récupération, puis maintenu dans une chambre de mesure à oxygène pendant 24h, et enfin transférés dans une cuve de transport jusqu’à un laboratoire pour être mis à mort. Cette manipulation entraine donc les interventions suivantes sur les poissons : – capture avec engins de pêche (moins de 10 min pour la senne et maximum 2 heures pour le verveux) ; – 2 transferts à l’épuisette (du piège au bac de transport, du bac de transport à la chambre respirométrique, chacun ≤ 1 min) ; – transport du lieu de capture au lieu d’installation des respiromètres (< 15 min) ; - protocole de chasse du poisson avec une épuisette (exercice physique intense induit manuellement en chassant le poisson avec l’épuisette jusqu’à épuisement du poisson ; procédure qui dure < 10 min) ; - émersion de 1 min ; - maintien du poisson dans le respiromètre et mesure de l’activité métabolique (isolement pendant 24h avec un courant continu léger lui permettant de maintenir une nage passive ou de routine) ; - sortie du poisson du respiromètre après la mesure et mise à mort de l’individu.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– Un stress léger pendant la pêche dans les zones de capture. Le temps passé dans l’engin de pêche. Si les poissons sont capturés avec la senne de plage, ce stress ne durera que quelques minutes (la senne de plage est un filet mis en œuvre à la main). Si les poissons sont capturés avec le verveux (nasse capturant les poissons au moment de la montée ou de la descente de la marée) ce stress durera 3 heures maximum. – Les 2 transferts à l’épuisette (du piège au bac de transport, du bac de transport à la chambre respirométrique, chacun ≤ 1 min) et le déplacement du bac de transport du lieu de capture au lieu d’installation des respiromètres (< 15 min) seront des stress légers. - Un stress modéré pendant la chasse du poisson (exercice physique intense induit manuellement en chassant le poisson avec l’épuisette jusqu’à épuisement du poisson ; procédure qui dure < 10 min) - Un stress intense durant la phase d’émersion de 1 min. - Un stress modéré pendant le maintien du poisson dans le respiromètre (isolement pendant 24h avec un courant continu léger lui permettant de maintenir une nage passive ou de routine). - Un stress intense pendant la sortie du poisson du respiromètre après la mesure et jusqu’à la mise à mort.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour réaliser des prélèvements d’organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A ce jour, seule l’expérimentation animale permet de réaliser une étude qui englobe l’ensemble de l’organisme et ses réponses physiologiques. Cela permet notamment de caractériser le résultat d’interactions complexes entre différents tissus et fonctions cellulaires, offrant ainsi la possibilité d’avoir un suivi complet des réponses mitochondriales face à l’environnement de l’animal.
2. Réduction
Le nombre de poissons a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique, compte tenu de l’étendue de la variabilité attendue entre nourriceries des processus étudiés dans cette étude. Cette étude peut se dérouler selon différent scénarii, selon la validation des méthodes à différentes étapes. Le nombre total de poissons mis à mort demeure le même quel que soit le scénario : 60 juvéniles. Pour ces poissons nous réaliserons les mesures de respirométrie puis ils seront mis à mort pour réaliser des mesures d’activité mitochondriale en laboratoire (à partir du cœur) ainsi que d’autres analyses en laboratoire. L’analyse des données de respirométrie nécessite l’extraction des données de consommation d’oxygène (mesurées en continue sur 24h au maximum ; 2h si seul le taux métabolique maximal est mesuré). Mesurer le taux métabolique standard et maximal nécessite de nettoyer les données brutes (enlever les outsiders et points aberrants). Nous comparerons les poissons de différents groupes (âge ou site) par des analyses de variance avec les mesures de métabolisme en variable réponse et le site de capture ou l’âge en variable explicative. En laboratoire, la taille habituelle des groupes comparés est d’environ 10-15 individus. Etant donné que la variabilité inter-individuelle en milieu naturel sera plus élevée, nous prévoyons la mesure de 20 individus par site ou par âge pour avoir une puissance statistique suffisante.
3. Raffinement
La pêche des poissons sera réalisée à la senne de plage ou verveux permettant de réduire au maximum le stress généré par la capture des poissons. Le verveux est mis en place à la main dans le courant d’eau. Les poissons qui redescendent les cours d’eau avec la marée sont amenés progressivement vers le cul du chalut. Il est possible d’inspecter le cul du chalut et d’arrêter le travail du verveux dès que les poissons ciblés sont capturés. La senne de plage comporte une partie fixe (maintenue par un poteau) et une partie mouvante, mise en œuvre à la main. En faisant un arc de cercle il est possible de capturer des poissons sur les rivages en limitant leur stress (temps de manœuvre : 10 minutes). Ces méthodes de capture dites « passives » assurent un meilleur bien-être animal par rapport au chalutage qui peut être particulièrement stressante (poisson capturé longtemps et forcé à nager rapidement dans le chalut). Les transferts des poissons seront réalisés avec des épuisettes permettant de préserver les écailles et le mucus des poissons. Le bac de transport sera opaque, avec un couvercle pour limiter le stress. Le bac (environ 10L, diamètre 30 cm, avec des poignées) sera équipé d’un bulleur pour maintenir dans l’eau un niveau d’oxygénation proche de la saturation. Les poissons pourront se retourner dans le bac de transport. Les prélèvements d’eau se feront au point de capture permettant de maintenir les poissons dans une eau de qualité similaire à celle de son leur environnement. Les équipements pour la « chasse » (épuisette, bac de transport) et la respirométrie (respiromètres) seront installés à proximité de chaque lieu de capture et permettra de limiter les temps de déplacement entre capture-phase d’épuisement-mesures en respiromètre. L’eau du bac sera prélevée sur les lieux de captures; l’eau du respiromètre est régulièrement renouvelée à 100% (au plus toutes les 10 minutes). Afin de limiter les transferts, les poissons capturés seront immédiatement placés dans un bac de transport individuel (le même bac qu’à la phase d’épuisement puis de transfert dans le respiromètre). La chambre de respiration, immergée, sera transparente pour que le poisson voit la lumière naturelle. La zone d’immersion de la chambre sera hors vue des expérimentateurs. Les poissons seront donc soumis aux variations naturelles de leur environnement (température, salinité, marée, luminosité).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
D’importantes pêcheries commerciales et récréatives dépendent du bar européen qui est également une des espèces de poisson les plus étudiées en laboratoire ou en aquaculture. Pourtant l’écologie de cette espèce dans son milieu est globalement mal connue en dehors des grandes étapes de son cycle de vie. Suite à une série de mauvais taux de recrutements et d’une forte pression de pêche, la biomasse du stock reproducteur de bar dans l’Atlantique Nord est devenue préoccupante. Comme les caractéristiques biotiques et abiotiques (paramètres physico-chimiques et biologiques) évoluent rapidement en raison des changements climatiques et des perturbations anthropogéniques, il est important de comprendre la réponse des bars européens aux changements environnementaux dans leur milieu naturel, d’où notre étude sur le métabolisme.