Protection de l’environnement
- Conservation des espèces
- Enseignement supérieur et formation professionnelle
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Recherche fondamentale
- Tests réglementaires
Suivi de la franchissabilité de la passe à poissons n°1 nouvellement aménagée dans un grand fleuve
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
5 000 poissons de douze espèces, du goujon au silure, subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré avant d'être remis dans le fleuve. Chacun est pêché, anesthésié trois à cinq minutes, mesuré, pesé, ouvert sur trois à cinq millimètres du ventre pour y glisser une puce, et maintenu hors de l'eau jusqu'à une minute. La moitié des individus capturés en amont est transportée en aval de la passe avant d'être marquée, pour ne suivre que des poissons enclins à remonter. Le porteur reconnaît que certains perdront leur puce et que des femelles peuvent l'expulser en se reproduisant, et écrit qu'il est "indispensable" de réaliser ce suivi pour savoir s'il faut améliorer l'ouvrage.
Objectifs
Suite à différents aménagements au niveau des fleuves ou de cours d'eau plus petits, la migration des poissons n'est plus possible. Ainsi des "passes à poissons" sont mises en place pour aider le passage des poissons au niveau de ces ouvrages et ainsi permettre notamment leur reproduction. L'objectif de ce projet est de vérifier l'efficacité d'une "passe à poisson" nouvellement installée en suivant le passage des individus au travers de celle-ci. Pour ce faire, un éventail des poissons représentatifs du cours d'eau correspondant est pêché par différentes techniques. Les caractéristiques des poissons sont rapportées (taille, poids, sexe) sous-anesthésie générale et une puce, dont la taille est adaptée aux mensurations du poisson est implantée dans la cavité abdominale par chirurgie. Le poisson est ensuite remis en eau sous surveillance avant d'être relâché. Le poisson portant la puce pourra être détecté s’il passe au travers de la passe à poissons, ce qui permettra de vérifier que l'aménagement réalisé est bien efficace pour permettre le passage des individus au travers de l'ouvrage.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de vérifier l’efficacité de la passe à poissons pour les espèces présentes. Il est indispensable de réaliser ce type de suivi biologique en milieu naturel pour vérifier s’il est nécessaire de réaliser des travaux d’amélioration de la passe à poissons, pour que les poissons puissent librement circuler.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale de 3 à 5 mm sera réalisée et une puce électronique sera implantée manuellement sur 5000 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, le transport, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress modéré sur les animaux. Il existe également un risque de douleur légère post-anesthésie suite à l’incision.
Devenir
Tous les individus seront replacés dans leur habitat naturel
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement d’un aménagement (ici une passe à poissons) doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées.
Réduction
L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire les comportements des poissons par espèce et par stade, et évaluer la franchissabilité de la passe à poissons. Il est adapté au gabarit du milieu (grand fleuve) et à la diversité spécifique et la densité de population. L’effectif tient compte de plusieurs facteurs, pour garantir un certain nombre de détections : - L’implantation des puces ne génère en principe pas ou très peu de mortalité post-opératoire en respectant les préconisations de tailles minimales. Toutefois, certains individus peuvent perdre leur puce dans les semaines suivant l'implantation. - Certaines femelles peuvent également expulser la puce lors de la reproduction. Tous les individus d'une même espèce ne vont pas forcément migrer. Les individus pêchés en amont de la passe à poissons (50%), seront transportés en aval de la passe, où ils seront pucés puis relâchés, de manière à privilégier l'étude sur des individus enclins à migrer et in fine réduire le nombre d'individus marqués. Il n'est pas prévu d'analyses statistiques dans le cadre de cette étude comportementale menée en milieu naturel, en-dehors des statistiques descriptives (taux de franchissement, durée moyenne de franchissement).
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. La solution d'anesthésie sera renouvelée toutes les 30 minutes, pour éviter que la température du bain n’augmente et soit toujours suffisamment fraiche pour éviter le stress des poissons et l’altération de l’efficacité de l’anesthésiant. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie, sachant que les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés visuellement en bonne santé seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un vivier placé dans la rivière. L’application de points limites stricts et spécifiques du projet limitera les risques de douleur tout au long de la procédure.
Choix des espèces
12 espèces de poissons sont ciblées et sont représentatives du fleuve et de la zone concernée : - Poissons d’eau courante : barbeau fluviatile, hotu, chevaine, goujon, spirlin, chabot - Cyprinidés d’eau calme : brème, gardon, ablette - Carnassiers : Brochet, silure, perche 2 stades de développement sont retenus : juvéniles et subadultes-adultes. Les juvéniles peuvent migrer à la recherche d’habitats plus favorables ; les adultes migrent avant et/ou après leur reproduction. Au total, les juvéniles représentent environ 17% de l’effectif marqué, le reste étant des subadultes et adultes, qui sont les stades préférentiellement ciblés. Les plus petits individus seront relâchés sans être marqués.
Stratégies alimentaires pour réduire l’impact environnemental chez le porc en croissance dans le cadre de l’élevage
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Renvoyés dans l'élevage de production à la fin de l'essai, 60 porcs en croissance vont être utilisés dans des procédures classées au niveau de souffrance le plus élevé, sévère. Chaque animal passe quatorze jours seul dans une cage à digestibilité dont les dimensions l'empêchent de se retourner, pour permettre la collecte séparée des urines et des fèces. Le projet mesure l'effet d'aliments présentés comme à moindre impact environnemental sur la croissance et sur la répartition de l'azote entre urine et fèces. Le porteur affirme qu'il n'est "pas possible d'étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant", et retient six porcs par régime alimentaire.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de quantifier les effets de stratégies alimentaires à faible impact environnemental sur les performances de croissance des animaux, sur l’utilisation digestive et métabolique par les animaux, sur la répartition de l’azote entre urine et fèces avec des répercussions potentielles sur la composition des effluents, les émissions gazeuses associées et leur potentiel de valorisation.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que nous pouvons réduire l’impact environnemental de la production porcine en maintenant les performances de croissance des animaux. Pour que la réduction d’impacts obtenues au kg d’aliment produit soit conservée au kg de porc produit, il faut que les performances de croissance soient maintenues.
Procédures
Les animaux sont hébergés individuellement dans des cages à digestibilité pendant 14 jours. Ces cages empêchent l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible pour permettre la collecte séparée des fèces et de l'urine nécessaire à la mesure de digestibilité.
Impact sur les animaux
La mesure de l’utilisation digestive d’un aliment chez le porc nécessite de collecter totalement les fèces des animaux, qui ne doivent pas être contaminées par l’urine. Ainsi, il est nécessaire de placer les animaux dans des cages à digestibilité dont les dimensions sont réduites afin d’empêcher l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible. Les cages sont ainsi équipées d’un système de parois ajourées mobiles et de barreaux permettant de maintenir le contact entre les animaux.
Devenir
L’ensemble des animaux retourneront dans l’élevage de production à la fin de la procédure expérimentale. La décision de garder en vie les animaux revient au responsable du projet en coordination avec le responsable de l’élevage.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de tester l’incorporation d’aliments à moindres impacts environnementaux en condition d’élevage sur l’utilisation digestive des écoaliments, les émissions gazeuses à l’échelle de l’animal et la composition et valorisation des effluents. Ces objectifs ne peuvent être atteints par des méthodes mathématiques ou in vitro et nécessitent le recours à une étude in vivo. Les mesures sur animaux sont donc requises car l’objectif de l’étude est d’évaluer la digestibilité et la réponse des porcs aux écoaliments et il n’est pas possible d’étudier cet aspect autrement que sur un animal entier et vivant.
Réduction
Le nombre d’animaux de l’essai et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs afin d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer avec précision l’effet des écoaliments en élevage de porcs. Des protocoles similaires conduits dans l’unité ont utilisés entre 4 et 6 porcs par régime pour obtenir une précision satisfaisante dans les valeurs de digestibilité. En conséquence, nous conduirons nos mesures avec 6 porcs par régime.
Raffinement
La collecte totale des déjections sur des animaux isolés est à l’heure actuelle la seule méthode permettant de mesurer la digestibilité d’un aliment avec une grande précision. Les cages dans lesquelles seront hébergés les animaux seront équipées de barreaux et seront toutes placées dans la même pièce pour maintenir un contact visuel, auditif et olfactif entre les porcs. L’appétit, l’ingestion d’eau, le comportement des animaux ainsi que l’état de la cage seront observés au moins deux fois par jour par le personnel technique afin de détecter des blessures éventuelles, des diarrhées ou des troubles respiratoires. Tout animal présentant l’un de ces troubles fera l’objet d’une prise en charge immédiate. Des points limités adaptés seront mis en place.
Choix des espèces
La cible de l’étude est le porc en croissance-finition. Nous allons utiliser un croisement répandu dans les élevages commerciaux français (Piétrain X (Large White X Landrace)). Les animaux seront des porcs d’un poids vif de 30kg en début d’essai pour l'étude des aliments croissance et de 60kg en début d’essai pour l'étude des aliments finition. Nous avons choisi de travailler avec des animaux dont le poids vif moyen atteint au cours de l’étude correspond au poids vif moyen des porcs en phase croissance et en phase finition.
Marquage en milieu naturel de poissons marins pour améliorer nos connaissances sur leurs habitats et leurs mouvements
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 300
Capturés à la ligne ou à la palangre, gardés en bassin de une à cinq heures, anesthésiés puis ouverts au niveau de l'abdomen pour y recevoir des marques, 600 bars européens et lieus jaunes adultes subissent aussi le prélèvement de quatre écailles et d'un fragment de nageoire caudale. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et tous les poissons sont relâchés en mer, le porteur reconnaissant qu'elles peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes. L'objet déclaré est de cartographier leurs habitats et leurs migrations pour la gestion des pêches de deux espèces commercialement importantes. L'effectif de 600 individus résulte d'un compromis entre le coût de l'opération et les 90 recaptures espérées, soit 15 % des poissons marqués.
Objectifs
Un manque de connaissance existe sur les habitats dont les poissons ont besoin pour se reproduire, se nourrir ou grandir, et sur leurs interactions. Cette étude vise à caractériser les habitats marins utilisés par le bar européen et le lieu jaune dans leur milieu naturel, et à analyser les comportements migratoires entre les habitats essentiels de ces populations naturelles. Ces processus sont le résultat d’interactions complexes entre des individus et leur environnement physique et biologique. Ce projet cherchera également à combler ces lacunes par le déploiement d’un réseau de télémétrie acoustique et le suivi par marquage des déplacements des deux espèces de poissons. Nous analyserons les mouvements et migrations de ces deux espèces cibles, composantes importantes des écosystèmes littoraux étudiés et des espèces commercialement importantes pour la région.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de comprendre plus précisément l’écologie des espèces suivies et ainsi de répondre aux questions suivantes : Quels sont les habitats fréquentés par ces 2 espèces ? Quelles fonctions (alimentation, reproduction, croissance, etc.) permettent-ils de réaliser ? Existe-t-il des migrations saisonnières entre ces habitats ? La population est-elle composée de sous-populations ? Ce projet répondra à ces questions en suivant les mouvements et les comportements de ces espèces par télémétrie acoustique et par géolocalisation. Ces nouvelles connaissances seront utiles pour améliorer la gestion et l'exploitation durable de ces espèces.
Procédures
Les bars et lieus jaunes anesthésiés et analgésiés seront soumis à une seule intervention chirurgicale, d'une durée de 5 minutes, nécessaire à l'implantation de marques archive et acoustique dans la cavité abdominale. Un prélèvement de 4 écailles et d'un fragment de nageoire caudale, d'une durée de 2-3 minutes, sera réalisé afin de déterminer l'âge des individus et faire des analyses génétiques respectivement.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables incluent : - Le stress à la capture (intensité légère pendant environ 15 min) - la période de captivité avant intervention (intensité légère pendant 1 à 5 heures) – L’implantation des marques internes (intensité modérée pendant 5 min) - L’implantation de la marque externe (intensité légère pendant 30 s) – Le prélèvement de 4 écailles et d'un fragment de nageoire caudale et le marquage externe au bleu Alcian (intensité légère pendant 2-3 minutes) – Le stress lors la phase de réveil en milieu captif (intensité légère pendant 5-10 min). Ces procédures peuvent occasionner des mortalités directes ou indirectes.
Devenir
L'objectif de l'étude est d’analyser les mouvements et les migrations du bar européen et du lieu jaune au stade adulte en Manche afin de mieux comprendre la structure spatio-temporelle de ces populations et la manière dont elles exploitent les habitats marins, éléments indispensables pour la mise en place de la gestion écosystémique des pêches. L’ensemble des poissons capturés sera relâché dans le milieu naturel après leur marquage.
Remplacement
Cette étude vise à caractériser les habitats marins utilisés par le bar européen et le lieu jaune dans leur milieu naturel, et à analyser les comportements migratoires entre les habitats essentiels de ces populations naturelles. Ces processus sont le résultat d’interactions complexes entre des individus et leur environnement physique et biologique, il n’est donc pas possible de faire appel à des méthodes de remplacement.
Réduction
Le nombre de poissons par espèce a été réduit au minimum et défini au seuil de la pertinence scientifique et statistique. Il est prévu de marquer, dans le milieu naturel, 600 poissons adultes (50%-70% bar européen et 30%-50% lieu jaune) sur 4 sites répartis en Manche. Ce nombre est un compromis entre le coût de l'opération et le nombre de recaptures escomptées de 15% en moyenne soit 22.5 poissons par site et 90 poissons au total, les recaptures par espèce devant être considérées comme représentatives des populations étudiées.
Raffinement
Les techniques de pêche n’altèrent que peu l’état de santé des poissons capturés (ligne ou palangre). Les individus seront maintenus en groupe dans de grands bassins afin qu’ils aient un comportement normal et calme. Si les poissons ont un comportement agité, une sédation légère sera réalisée. Lors du marquage, les poissons seront anesthésiés dans des seaux opaques avec couvercles. Nous utiliserons une épuisette et un linge humide pour manipuler le poisson, en couvrant leurs yeux et en protégeant leurs écailles. Nous utiliserons un antalgique et les surveillerons au moins deux heures avant de les relâcher dans le milieu naturel. Ce projet comporte des points limites stricts et spécifiques du projet.
Choix des espèces
Le projet se focalise sur le bar européen, poisson d'intérêt écologique, économique et sociale. Il existe un besoin de quantifier les mouvements de l'espèce pour la gestion des stocks Mer Celtique, Manche, Mer du Nord et Golfe de Gascogne. Le projet s’intéresse aussi au lieu jaune, poisson d'intérêt écologique, économique et sociale. La gestion de l'espèce repose actuellement sur trop peu de données et il existe un manque patent de connaissances sur l'écologie de cette espèce. La proportion attendue des espèces marquées sera égale ou pourra être légèrement plus forte pour le bar. Nous nous focaliserons sur le stade adulte, car il permettra d'améliorer nos connaissances sur les migrations de reproduction et les zones de reproduction, habitats essentiels à protéger pour exploiter durablement ces espèces.
Evaluation des effets chroniques de substances chimiques sur le poisson zèbre (Danio rerio)
- Protection de l’environnement
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Exposés en continu à une substance chimique depuis l'œuf jusqu'à trente jours après l'éclosion, 19 200 poissons zèbres vont être utilisés, 16 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 3 200 un niveau léger. Le porteur liste parmi les effets attendus des convulsions, une tétanie, une ventilation irrégulière, une exophtalmie, un œdème et une hémorragie. Aucune manipulation n'est pratiquée pendant l'essai, et tous les poissons sont tués à la fin pour être mesurés et pesés, ces données conditionnant la validité du test. Cet essai ne répond à aucune question de recherche, il est déclenché par le règlement REACH dès qu'une substance est produite ou importée à partir de 100 tonnes.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de répondre à une exigence gouvernementale dans le cadre de la réglementation REACH (règlement européen visant à sécuriser la fabrication et l’utilisation des substances chimiques dans l’industrie européenne). Depuis la mise en place de cette réglementation les industriels sont soumis à l’obligation, pour chaque substance produite ou importée, de faire réaliser des études physico-chimiques, toxicologiques et écotoxicologiques. L’essai de toxicité chronique sur le poisson d'eau douce intervient obligatoirement dans le cas où la substance détenue est fabriquée ou importée en quantité égale ou supérieure à 100 tonnes. Ce projet vise à déterminer les effets toxiques d’un produit chimique à l’essai, sur les stades de développement d’une espèce étudiée, ici le poisson zèbre.
Bénéfices attendus
Le projet, vise à fournir des données relatives à l’utilisation de la substance chimique. Les données de toxicité collectées à l’issu des essais réalisés permettront, par exemple, l’enrichissement de la fiche de données de sécurité propre à la substance, en avertissant des risques environnementaux associés à son utilisation.
Procédures
Au cours du projet de toxicité chronique, les poissons seront en contact constant avec une substance chimique à l'essai associée à leur milieu de vie, de l’œuf après la ponte jusqu'au stade juvénile (J30 post éclosion). Aucune manipulation ni prélèvement ne sera effectuée sur les poissons durant le test.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les poissons sont : - hypo ou hyperactivité, pendant 1 minute d’intensité modérée - nage en tire-bouchon, pendant 1 minute d’intensité modérée - répartition anormale à la surface ou dans le fond de l’aquarium, pendant 1 minute d’intensité modérée - sous ou sur réaction à un stimulus, pendant 15 secondes d’intensité modérée - diminution ou augmentation de la nage en groupe ou en banc, pendant 1 minute d’intensité modérée - agressivité, perte de contrôle de la flottabilité, pendant 1 minute d’intensité modérée - convulsions, pendant 15 secondes d’intensité sévère - tétanie, pendant 15 secondes d’intensité sévère - hypo ou hyperventilation, pendant 15 secondes d’intensité sévère - ventilation irrégulière, pendant 1 minute d’intensité sévère - exophtalmie, pendant 5 secondes d’intensité sévère - œdème, pendant 5 secondes d’intensité sévère - hémorragie, pendant 5 secondes d’intensité sévère.
Devenir
L'ensemble des poissons en fin d'essai réglementaire seront mis à mort. Des mesures de taille et poids humide de tous les poissons doivent être réalisées en fin d'essai, ces dernières faisant partie intégrante de l'exploitation des résultats ainsi que de la validité de l'essai.
Remplacement
Dans notre laboratoire nous réalisons des analyses d’écotoxicologie sur des modèles invertébrés (daphnies) ou encore des modèles de plantes aquatiques (algues). Le ratio actuel des organismes utilisés pour les essais d’écotoxicologie est le suivant : 49% sur daphnie, 35% sur algues, 16% sur poissons (dont 5% de tests sur œufs de poissons zèbres). L’essai de toxicité chronique sur poissons zèbre intervient uniquement lorsque les autorités compétentes réglementaires demandent la réalisation d’essais de toxicité chronique sur espèce aquatique.
Réduction
Le nombre minimal de poissons-zèbres utilisé pour les essais de toxicité chronique est imposé par un texte règlementaire. Ce nombre d’individus a été calculé afin d’assurer la fiabilité des analyses statistiques réalisées à l’issu de l’essai mais si deux essais chroniques sont lancés en parallèle sur deux substances différentes, les groupes témoins seront mutualisés pour les études afin de réduire le nombre d’individus utilisés.
Raffinement
Les conditions environnementales de l’essai chronique sont pensées et appliquées afin de limiter le stress chez les poissons zèbres sollicités pour l’essai. En raison d’interférences possibles avec la substance testée les cuves d’essai ne sont pas enrichies directement ; cependant le bac d’hébergement dans lequel elles reposent est tapissé avec des images apaisantes de fonds marins. À partir de l’étape de répartition des œufs dans les cuves d’essai, et jusqu’à la dernière observation des poissons avant mise à mort, les poissons font l’objet d’une surveillance journalière accrue par les opérateurs. Si un alevin présente des anomalies corporelles avérées telle que des malformations ou encore un état de souffrance, il est retiré de l’essai pour être aussitôt mis à mort. Il sera alors noté pour mort dans le registre de l’essai. Si, au cours d’une des observations quotidiennes, un alevin est noté mort, alors ce dernier est aussitôt retiré de la cuve d’essai. Aucun prélèvements biologiques, analyses ou autres ne sont réalisés sur cet individu.
Choix des espèces
Le poisson zèbre fait partie des poissons d’eau douce recommandé par un texte règlementaire. C’est une espèce très largement documentée : sa facilité de maintien en laboratoire et sa grande sensibilité aux polluants fait de cette espèce modèle un organisme d’intérêt dans le domaine de l’écotoxicologie. A l'issue du processus de ponte, les œufs fraîchement fécondés sont sélectionnés et triés à l’aide d’une loupe binoculaire. Ils sont ensuite répartis aléatoirement dans les cuves d’essais au stade de division 16 – 32 cellules. Les essais sont menés jusqu’à 31 jours post éclosion. L’utilisation de la procédure expérimentale à l’origine de cette demande d’autorisation de projet intervient dans l’unique cas ou la règlementation l’impose. En effet, le laboratoire privilégie autant que possible les essais d’écotoxicologie sur organismes invertébrés et sur algues d’eau douce. A ce jour, la règlementation ne donne pas la possibilité d’alternative au test chronique sur poisson d’eau douce, et cet essai reste, dans certains cas (production/importation supérieure à 1000 tonnes) l’unique procédure expérimentale de référence.
Suivi du comportement des grandes aloses lors du franchissement de deux ouvrages hydroélectriques successifs
- Conservation des espèces
- Protection de l’environnement
Capturées dans un piège, anesthésiées une à deux minutes, mesurées, puis marquées par une puce insérée dans le muscle, 60 grandes aloses passent une dizaine de minutes en nasse de réveil avant d'être remises à l'eau. Les procédures sont classées d'un niveau de souffrance léger et tous les individus sont relâchés, le suivi de leur migration étant l'objet même de l'étude. Le porteur chiffre le retard migratoire infligé entre dix et trente minutes, et la gêne consécutive au marquage à moins de dix minutes. L'étude sert à évaluer des passes à poissons dont le taux de transfert est tombé à 4,9 % entre 2009 et 2024, dans le cadre d'une convention signée avec le gestionnaire des deux barrages hydroélectriques.
Objectifs
Le projet vise à analyser finement le comportement migratoire des grandes aloses lors du franchissement des deux barrages hydroélectriques successifs d. L’objectif est de mieux comprendre les comportements individuels face aux dispositifs de franchissement existants, d’évaluer l’efficacité de ces dispositifs, et d’identifier les facteurs environnementaux et de gestion influençant la réussite ou l’échec du franchissement. L’étude repose sur le marquage individuel des grandes aloses par insertion de puces RFID (passives) et acoustiques (actives), permettant un suivi précis de leurs déplacements, tant au franchissement des passes qu'entre les ouvrages. Les comportements migratoires (temps de franchissement, arrêts, retours, vitesse de transfert) seront appréciés au regard des conditions hydrodynamiques locales (débit de la rivière, débit turbiné) et aux paramètres de gestion des barrages. Le projet s’inscrit dans le cadre de la convention pluriannuelle signée en 2020 entre l’État, le gestionnaire des ouvrages hydroélectriques et les acteurs concernés, visant à améliorer la franchissabilité des barrages. Malgré les dispositifs existants, les taux de transfert entre les 2 barrages restent très faibles (13,3 % entre 2002-2005 et 4,9 % entre 2009-2024), justifiant la nécessité d’une analyse comportementale approfondie. L’étude portera aussi sur l’impact potentiel du masque de dévalaison installé récemment, destiné à améliorer la dévalaison des smolts, mais pouvant potentiellement modifier les courants d’attrait pour les grandes aloses en montaison.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mieux comprendre les comportements des grandes aloses lors de leur montaison au niveau de deux ouvrages hydroélectriques successifs. Les données collectées permettront d'évaluer l’efficacité des dispositifs de franchissement existants et d'identifier les facteurs environnementaux ou de gestion susceptibles d'entraver la migration. L’impact potentiel du masque de dévalaison (dispositif mis en place en 2009 pour les smolts de saumon) sur les courants d’attrait et les comportements de montaison sera également étudié. Les résultats contribueront à orienter les améliorations à apporter aux dispositifs de franchissement et aux stratégies de gestion afin d’accroître les taux de transfert des migrateurs sur la Dordogne.
Procédures
La procédure débute par le prélèvement des poissons dans le piège. 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 subit des mesures biométriques durant environ 1 minute, avant de procéder à un marquage unique télémétrique et acoustique dans le muscle, en moins d’une minute. La totalité des opérations effectuées pendant la phase de sédation ne dépasse pas 3 minutes. Enfin, le poisson est placé dans une nasse de réveil pour une durée d’environ 10 minutes, assurant une récupération complète avant son retour dans le milieu naturel.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles sont les suivantes : - Stress lors de la capture (durée
Devenir
Tous les animaux seront relâchés dans le milieu naturel pour reprendre leur migration naturelle vers les zones de reproduction. Cela est un prérequis à l’étude pour suivre leur comportement au droit des ouvrages hydroélectriques.
Remplacement
Le projet porte sur le comportement migratoire de la grande alose. Nous ne pouvons donc pas nous dispenser de l’utilisation de ces animaux. Les objectifs du projet ne nous offrent pas de solutions alternatives.
Réduction
Le nombre des animaux est calculé afin d’avoir des résultats statistiques fiables. L'effectif de 60 individus permettra avec un nombre d’individus réduit de mettre en évidence des tendances comportementales importantes sans viser une modélisation complexe, en tenant compte de la variabilité interannuelle (sur 2 ans). Les données collectées feront l'objet d'une analyse descriptive et de comparaisons. Les variables comparées seront : temps de franchissement, taux de franchissement, durée de transit et influence du débit et de la température.
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.
Choix des espèces
Cette étude est réalisée pour valider des actions mises en place pour favoriser la migration de la grande alose. Encore présente sur la rivière, la grande alose est particulièrement sensible aux conditions hydrauliques au niveau des passes à poissons et ailleurs. La grande alose est l'espèce la plus adaptée pour répondre aux besoins de l'étude. Il n’est pas possible d’utiliser une autre espèce en remplacement. Pour cette étude, il est essentiel d’utiliser des géniteurs de grande alose en migration génésique, car seuls les individus ayant accompli leur cycle biologique complet sont pleinement imprégnés des caractéristiques comportementales et environnementales de leur milieu de croissance. Cette imprégnation est indispensable pour le phénomène de homing, qui conditionne leur retour vers les zones de reproduction en eau douce. Le choix de poissons adultes, stade le plus avancé de l’espèce, permet de garantir la représentativité du comportement migratoire naturel et de limiter le nombre de poissons marqués tout en obtenant des résultats significatifs. Seuls les géniteurs remontent la rivière à cette période de l’année pour trouver des lieux favorables à leur reproduction. Les juvéniles nés de cette reproduction mesurent entre 10 et 15 cm et redescendent la même année à la fin de l’été, sans emprunter les passes à poissons.
Impact environnemental d’un rejet d’une eau de production industrielle (saumure) : détermination de sa toxicité chez une espèce de poisson pélagique le bar. Phase 2.
- Protection de l’environnement
Pour mesurer la toxicité de la saumure que rejetteraient des usines d'hydrogène en mer, 70 bars juvéniles de quatre mois sont exposés pendant 96 heures à une eau salée à 70 grammes par litre, chauffée à 30 degrés et chargée en sous-produits de chloration. 60 des 70 poissons relèvent d'un niveau de souffrance sévère, les 10 autres d'un niveau léger, et tous sont tués à la fin pour des dosages enzymatiques dans leurs tissus. Le porteur attend des difficultés à maintenir l'équilibre hydrominéral et une respiration accélérée pendant les quatre jours de l'essai. Il écrit dans le même temps que 30 degrés, température située au-delà de l'optimum de l'espèce, n'est "pas susceptible d'induire des effets indésirables majeurs".
Objectifs
Les besoins croissants en énergie et l’attente sociétale pour un plus grand respect de l’environnement amènent industriels et gouvernements à envisager la production d’hydrogène (H2) grâce à un électrolyseur couplé à de l’éolien en pleine ou haute mer. Cette solution soulève néanmoins un grand nombre de questions sur l’impact environnemental potentiel des rejets d’eau de production associés à ce procédé. L’électrolyse de l’eau pour la production d’hydrogène suppose le dessalement de l’eau de mer et donc le rejet d’une saumure très salée, concentrée en différentes substances chimiques et dont la température est supérieure à celle du milieu aquatique environnant. Ce projet s’inscrit dans une démarche d’Analyse du Risque Chimique décrit par REACH (Registration, Evaluation, Authorisation and restriction of Chemicals) et vise à déterminer l'impact de cette saumure sur l’espèce modèle de poisson choisi : le bar, en se basant sur les essais de produits chimiques de la ligne directrice n°203 de l’OCDE (Organisation de Coopération et de Développement Économiques). Ce projet constitue la phase 2 d'un projet précédent. Les données obtenues montrent une grande tolérance du bar aux variations de salinité lorsqu'il est exposé à son preferendum thermique, mais, pour cette même salinité, les animaux exposés à la saumure, la mortalité est de 100%. Cette phase 2 permettra de déterminer quel paramètre parmi la température,la salinité ou les produits chimiques constituant la saumure se révèle être le plus toxique pour les animaux.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’anticiper les risques environnementaux potentiels consécutifs au déploiement d’une nouvelle technologie (production d’hydrogène sur des champs d’éoliennes en haute mer) correspondant à la volonté publique de décarbonation des activités industrielles. Ces travaux vont ainsi fournir des informations cruciales sur la sensibilité d’une espèce de poisson modèle à la principale pression environnementale liée au déploiement de cette technologie. Plus globalement, les résultats obtenus dans cette étude serviront à caractériser l’impact environnemental du rejet lié à cette production d’hydrogène via une analyse du risque chimique selon la méthodologie décrite dans les normes internationales. Cette étude servira de base à la réflexion des séquences ERC (Eviter, réduire, Compenser) préalable à toute étude d’impact environnemental d’une activité industrielle.
Procédures
70 poissons seront utilisés dans ce projet. Ils seront exposés à une augmentation de la température, une augmentation de la salinité et des agents chimiques. Ces conditions seront appliquées de façon unitaire et/ou conjointement.
Impact sur les animaux
Le transport des poissons dans une épuisette du bac de stabulation aux bacs d'exposition peut induire un stress d’intensité faible et qui dure 1 minute. Concernant les nuisances des eaux de salinités (70 g/L) et de température élevées (30°C), nous pouvons émettre l’hypothèse que des effets indésirables de gravité légère à sévère (difficultés à maintenir son équilibre hydrominéral, modification du métabolisme, se traduisant au niveau symptomatique par une augmentation de la fréquence et de l’amplitude des mouvements ventilatoires) allant au maximum jusqu’à 96h (fin de l’essai) peuvent apparaître. Une température de 30°C bien qu'au-delà de l’optimum thermique de l’espèce n’est pas susceptible d’induire des effets indésirables majeurs sur les animaux. Leur métabolisme sera augmenté mais leurs capacités cardio-respiratoire ne seront pas limitantes. L’exposition aux substances chimiques est susceptible de modifier le métabolisme hépatique des animaux, mais les sous-produits de chloration n’ayant pas de capacités oxydantes, ils ne sont à priori pas irritants.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure et leurs tissus utilisés pour des dosages enzymatiques.
Remplacement
Des analyses de toxicité seront effectuées à l’échelle cellulaire (hépatocytes) et tissulaire (Branchies) pour permettre d’obtenir des informations sur les effets toxiques des différents éléments des saumures. Elles nous permettront de mieux comprendre les mécanismes impliqués mais ne pourront pas remplacer les observations réalisées à l’échelle de l’organisme. A l’heure actuelle, il n’y a pas de données bibliographiques sur les effets de cette saumure qui impacte tous les niveaux trophiques en milieu naturel.
Réduction
Cette procédure se base sur la ligne directrice n°203 de l'OCDE dont les différentes modifications et mises à jour depuis sa création ont permis de réduire au maximum le nombre d’individu nécessaire à l’obtention d’un résultat fiable scientifiquement. Dans ce cadre, nous utilisons 10 animaux par groupe et 7 groupes expérimentaux soit 70 animaux au total.
Raffinement
Dans les bacs d'exposition, des enrichissements occupationnels par courant d’eau et sensoriels (ombre) seront utilisés. Les bacs d’exposition auront une dimension de 60x30x30cm offrant un volume utile d'eau de 50 L. Les dimensions de ces bacs permettront aux poissons de nager librement dans la colonne d'eau. Le raffinement spécifique aux procédures expérimentales mises en oeuvre consistera, pour les animaux exposés à l’eau de mer sur-salée comme à la saumure, à aménager une phase de transition pendant laquelle la composition et/ou la température de l’eau seront progressivement modifiées pour ne pas produire de choc osmotique et thermique trop importants. Les animaux seront suivis en appliquant des points limites stricts et spécifiques du projet.
Choix des espèces
Le bar est une espèce de poisson modèle en écophysiologie et en écotoxicologie. Grâce à la maitrise de son cycle de vie, le bar est une espèce importante en pisciculture et permet à la recherche expérimentale de disposer d’individus issus d’élevage à tous les stades de son cycle de vie. La norme internationale utilisée dans le cadre de ce projet est applicable à l’espèce choisie. Les procédures seront réalisées sur des individus juvéniles âgés de 4 mois. L’étude sur le stade de juvéniles est requise dans la ligne directrice n° 203 de l'OCDE. Les juvéniles de poissons sont couramment utilisés en écotoxicologie en raison de leur sensibilité aux variations de certains paramètres environnementaux comme la présence de substances chimiques.
Etude des conditions favorisant la dissémination et le développement d’acariens aviaires et l’exposition humaine à leurs piqûres
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres oiseaux : 155
Plus de 180 000 acariens hématophages dans un même dispositif, une mortalité observée au-delà d'un seuil estimé à 150 000 par jeune poulet, et des signes annonciateurs qui n'apparaissent qu'un ou deux jours avant la mort. 95 poulets et 155 pigeons bisets vont être exposés à ces pullulations dans des nids artificiels, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les poulets restent confinés quatre semaines d'affilée dans des caissons dimensionnés d'après ce que les expérimentateurs peuvent manipuler pour en extraire les acariens, les pigeons trois nuits par semaine. Le porteur retient le pigeon biset et la poule domestique parce que ce sont les hôtes des acariens qui piquent les humains en ville, et prévoit de replacer ensuite les oiseaux chez des particuliers.
Objectifs
Les piqûres par des acariens ornithophiles du genre Dermanyssus chez l’homme en ville sont de plus en plus souvent rapportées dans différentes régions du Monde. Comme l’acarien est petit, ne vit pas sur l’hôte (se cache dans des interstices) et produit des lésions non spécifiques (confondues avec punaises de lit, moustiques, etc.), la fréquence de ces événements demeure largement sous-estimée. Les pathologies cutanées induites par l’acarien sont généralement absentes ou à peine évoquées dans les formations médicales. Le rôle de réservoir de pathogènes et les compétences vectorielles de ces acariens sont méconnues et nécessiteraient des études conséquentes. L’objectif du projet est d’identifier les déterminants de l'exposition humaine aux piqûres d'acariens hématophages du genre Dermanyssus associés aux oiseaux en ville, puis de rechercher des moyens pour empêcher la circulation entre les nids et l’habitat humain. Au moins 4 espèces du genre Dermanyssus sont présentes dans les nids d’oiseaux urbains, avec une seule espèce généraliste (Dermanyssus gallinae sensu stricto) et trois espèces spécialistes (des pigeons, des hirondelles, des martinets). Nous cherchons à établir comment les odeurs, le comportement des hôtes et la configuration spatiale des surfaces reliant les nids d’oiseau à l’habitat humain déterminent la capacité de chaque espèce d’acarien à coloniser l’habitat des humains. L’objectif des expérimentations au laboratoire sur les oiseaux est d’étudier l’effet des différentes situations sur le développement des populations d’acarien. Des expérimentations complémentaires sur acariens seuls permettront de déterminer comment ils se déplacent et s’orientent dans l’espace. Des modèles mathématiques seront construits sur la base des résultats des deux groupes d’expérimentation pour prédire les conditions de l’exposition humaine aux différentes espèces d’acariens.
Bénéfices attendus
Les bénéfices seront triples : 1°) Apport de connaissance fondamentale en biologie : nos travaux permettront de mieux comprendre la biologie et le comportement locomoteur d’acariens de petite taille omniprésents en milieu anthropisé. En particulier, nous déterminerons le rôle des espèces hôtes, de la configuration des bâtiments et de leurs équipements dans l’interruption du flux de gènes entre populations d’acariens. 2°) Apport de connaissance épidémiologique : nous fournirons une première évaluation du risque d'exposition humaine aux piqûres par des acariens du genre Dermanyssus en fonction des oiseaux en présence, de l'espèce d'acarien et du "paysage" rencontré sur le trajet oiseau-humain (configuration spatiale à l’échelle de l’acarien). 3°) Recommandations opérationnelles : après synthèse des informations que nous tirerons des présentes expérimentations impliquant des oiseaux et des expérimentation sur acariens seuls conduites en parallèle, nous atteindrons pour la première fois une compréhension multi-échelles des processus généraux de dissémination des acariens du genre Dermanyssus et de leur transfert vers les humains. Par une démarche de co-construction, nous prévoyons de produire en fin de projet des recommandations pour la prévention et la gestion des infestations par Dermanyssus et du matériel pour le transfert de connaissances à destination du corps médical (actuellement très peu informé des problèmes induits par Dermanyssus) et des professions touchant à la construction des bâtiments et l’entretien des façades.
Procédures
Les oiseaux seront manipulés pour les introduire et les sortir de leurs nids artificiels (mésocosmes). Ils seront exposés à une pullulation d'acariens.
Impact sur les animaux
Le confinement dans des espaces réduits (mésocosmes) est le principal désagrément subi par l'animal. Il intervient durant 4 semaines consécutives pour les jeunes poulets et seulement durant le repos nocturne ou sur de très courtes durées (3h) pour le pigeon. Le stress induit par la charge parasitaire peut aboutir à la mort en cas de pullulation brutale d’acariens, mais cela ne devrait pas arriver dans nos conditions. En effet, chez le jeune poulet, nous avons observé dans le passé une mortalité dans des mésocosmes contenant >180000 acariens D. gallinae en fin d’expérimentation (après 6 à 7 semaines d'expérimentation). Les signes annonciateurs (ébouriffement, éclaircissement de la crête) apparaissent très peu de temps avant la mort (1-2 jours). La dynamique démographique de la population d’acariens montre une accélération très rapide avec passage d’une charge parasitaire tolérable – sans signes détectable sur l’oiseau - à une charge intolérable en quelques jours après une phase de latence de quelques semaines. Un seuil de tolérance semble se situer légèrement aux alentours de 150000 acariens (tous stades confondus) par jeune poulet de 5-7 semaines exposés depuis l’âge d’une semaine. Nous n'avons pas de données de laboratoire sur pigeons, mais avons observé des nids hébergeant un ou deux pigeonneaux en bonne santé dans lesquels nous avons trouvé plusieurs dizaines de milliers d'acariens après le départ des oiseaux. Nous supposons donc que la charge parasitaire maximum tolérable pour un pigeon exposé en continu aux acariens est du même ordre que pour un jeune poulet. Nous travaillerons avec un inoculum de 200 acariens femelles adultes et sur une durée de 28 jours soit 4 semaines pour les poulets et les pigeons, afin d’éviter les dommages dus aux acariens.
Devenir
Les animaux seront en priorité replacés auprès de particuliers suivant les consignes données l'inspecteur vétérinaire de la région. Nous ne procèderons à leur euthanasie que dans les cas exceptionnels où nous ne trouverions pas d'acquéreurs.
Remplacement
Le projet porte sur la dynamique des populations d'acariens hématophages obligatoires et spécialistes d'oiseaux et leur potentiel à piquer les humains. L'espèce recensée de manière récurrente dans les cas humain est Dermanyssus gallinae L1, espèce spécialisée dans le pigeon. Nous avons donc impérativement besoin de travailler avec cet hôte de prédilection. En outre, les acariens associés aux poules dans les poulaillers familiaux pourraient jouer un rôle dans l'exposition aux piqûres chez les humains, nous avons donc aussi besoin d'utiliser des poules pour reproduire les événements d'infestation. Bien que plusieurs systèmes de nutrition in vitro aient été publiés pour le pou rouge des poules, aucun ne permet à ce jour d’obtenir des cycles complets répétés, et aucun n’a été testé sur les autres espèces de Dermanyssus, cibles du projet. Malgré des efforts substantiels réalisés par plusieurs équipes dont l’équipe porteuse pour améliorer les systèmes de nutrition in vitro, nous n’avons pas la possibilité à ce jour d’utiliser ces méthodes pour évaluer l’effet de l’hôte sur la dynamique des populations des acariens du genre Dermanyssus.
Réduction
Nous prévoyons d'utiliser le nombre minimum d'animaux pour obtenir des résultats statistiquement robustes au vu de la variation établie dans les expérimentations préliminaires en matière de dynamique d'accroissement des populations de Dermanyssus gallinae s.s. en nous basant sur de précédentes expériences dans des dispositifs similaires.
Raffinement
Le désagrément que subiront tous les animaux sera le confinement dans les mésocosmes. En outre, certains animaux pourraient subir un stress important en cas de pullulation excessive d’acariens, bien que cela ne devrait pas arriver car nous avons configuré les expérimentations de manière à éviter ces situations, au vu des données acquises précédemment sur D. gallinae sur jeunes poulets. Le confinement dans les mésocosmes sera limité à 3 nuits par semaines pour les pigeons et 4 semaines consécutives pour les poulets. Les pigeons seront autorisés à voler le jour dans la volière qui contiendra les mésocosmes. Les dimensions des mésocosmes ont été définies de manière à optimiser l’espace pour de jeunes poulets (7 semaines max.) nourris et abreuvés ad libitum tout en rendant possible l’expérimentation : il s’agit du volume maximum que les expérimentateurs peuvent manipuler lors de l’extraction des acariens (il faut rincer intégralement l’intérieur du système et récupérer l’intégralité du produit de rinçage). Les animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter d’éventuels signes alarmants (paupières qui se ferment et baisse de tonus pour les pigeons, ébouriffement persistant, prostration, éclaircissement de la crête pour les poulets) ou une agitation inhabituelle. Dans ces cas, nous retirerons l'animal du mésocosmes et l'hébergerons momentanément dans une cage respectant les standards de l'hébergement des poules en expérimentation animale. Afin de limiter le stress induit par les allées et venues du personnel dans la serre, nous installerons un appareil radiophonique qui diffusera de la musique et des voix humaines. Cette technique avait nettement réduit (si ce n'est supprimé) les réactions (sursauts, cris) à l'entrée du personnel dans la serre et à l'approche des mésocosmes durant les précédentes expérimentations sur jeunes poulets. Enrichissement : les pigeons seront hébergés dans des volières équipées de perchoirs similaires à ceux présents dans les élevages de pigeons et de bassines d’eau pour la baignade. Pour les jeunes poulets, un perchoir et un bloc de sel sur le caillebottis du mésocosme permettra aux animaux de se percher et de gratter tout au long de l’expérimentation.
Choix des espèces
L'étude focalise sur des acariens qui se développent dans les nids de pigeons ainsi que les poulaillers familiaux. C'est pourquoi nous allons conduire les expérimentations sur pigeon biset et poule domestique. De manière à réduire l'impact du confinement en mésocosme, nous prévoyons de travailler sur des animaux âgés de maximum 7 semaines au cours des expérimentations sur les poules. Pour les procédures avec le pigeon biset, nous utiliserons des animaux adultes.
Evaluation de la fonctionnalité d’une passe à anguilles
- Protection de l’environnement
500 anguilles jaunes de 60 à 250 millimètres vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis remises à la rivière. Chacune est anesthésiée puis marquée sous la peau à l'élastomère en une à deux minutes, avec perte de mucus, dessiccation, éblouissement et saignement léger au point de piqûre. Celles qui ne retrouvent pas une nage normale au bout de trente minutes sont tuées par surdosage d'anesthésique. L'étude sert au maître d'ouvrage et aux services de l'État à vérifier une passe à anguilles dont l'association de pêche locale conteste la fonctionnalité, et pour toute rubrique remplacement le porteur écrit qu'il n'est "pas possible de remplacer l'espèce".
Objectifs
L'objectif du projet est d'évaluer la franchissabilité d'une passe à anguilles récemment aménagée sur le cours d'eau Urne par marquage d'un contingent d'anguilles.
Bénéfices attendus
La passe à anguilles a été construite au niveau d'un ouvrage de plusieurs mètres de hauteur qui constitue un verrou pour la colonisation d'un bassin versant. La conception et la réalisation de la passe ont mobilisé des moyens importants et la fonctionnalité de l'aménagement est remise en question par les services de l'état et l'association de pêche locale. Le maitre d'ouvrage et les services de l'état souhaitent verifier la fonctionnalité de l'aménagement et le cas echéant modifier les aménagements pour les rendre fonctionnels. L'observation d'anguilles marquées en amont permettra de confirmer la fonctionnalité des dispositifs. L'étude spécifiques des tailles des anguilles marquées recapturées permettra d'apprécier la sélectivité ou non de l'aménagement. Une passe à anguilles fonctionnelle est essentielle pour la colonisation du bassin versant.
Procédures
Anesthesie. Opération de marquage sous-cutannée à l'aide d'une seringue (une seule fois par poisson). La durée d'intervention est estimée entre 1 et 2 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Nuisance induite par l’anesthésie : répulsion du produit. Nuisance induite par la biométrie : stress des individus, perte de mucus, dessication, éblouissement. Nuisances induites par le marquage : saignement léger lors de la piqûre, stress et douleur/gêne post-opératoire de courte durée
Devenir
Les anguilles sont remises dans la rivière pour la réalisation de l'étude.
Remplacement
L'espèce cible est l'anguille dans son milieu naturel avec ses capacités de franchissement propres. Il n'est pas possible de remplacer l'espèce.
Réduction
Afin d'optimiser le nombre de poissons marqués, nous nous sommes inspirés d'autres suivis réalisés par notre bureau d'études et par d'autres structures (structure de recherche, Association migrateurs). Il ressort ainsi qu'en fonction des suivis, 15 à 60% des anguilles marquées franchissent les dispositifs de montaison si ces derniers sont fonctionnels. 500 anguilles marquées semble donc un minimum pour la réalisation d'analyse des résultats.
Raffinement
Afin d'optimiser la méthodologie de marquage, nous avons choisi le marquage pas élastomère sous-cutanné permettant d'éviter un marquage intra-péritonéale. Concernant la phase d'anesthésie, nous avons optimisé notre atelier de biométrie/marquage/réveil afin de garantir que les poissons seront manipulés le moins de temps possible, afin qu'ils puissent rejoindre la rivière au plus vite. Nous utilisons également des dispositifs de viviers obscurcis avec couvercle, afin de limiter le stress des poissons au maximum. En cas de difficulté de reprise d’activité comportementale normale d’un poisson dans le vivier après marquage au-delà de 30 minutes (pas de reprise régulière d’activité operculaire, incapacité du poisson à retrouver un comportement de nage régulier, à se tenir droit sans basculement sur le flanc), une mise à mort par surdosage progressif d'anesthésiant sera mis en application.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce cible des aménagements (passe à anguilles) Il s'agit d'anguilles dîtes "jaunes", appartenant à la cohorte migratrice sur le bassin versant. Ces individus sont agés de 6 mois à 4-5 ans et présentent des tailles approximativement comprises entre 60 mm et 250 mm.
Evaluation des effets combinés des stress thermique, chimique et radiologique chez le poisson modèle Danio rerio
- Protection de l’environnement
Exposés jusqu'à trente jours à la chaleur, à des substances chimiques et à un rayonnement gamma, 6 960 poissons zèbres vont être utilisés, 6 528 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 432 un niveau sévère. La mortalité des larves fait partie du protocole, établir les relations dose-réponse supposant, écrit le porteur, d'obtenir 100 % de l'effet recherché. Il affirme par ailleurs que les poissons adultes ne ressentent pas de douleur dans cette procédure, et indique que l'anesthésie et l'analgésie des embryons et des larves resteraient difficiles à appliquer, puisqu'elles masqueraient les effets recherchés. Tous les poissons exposés sont tués à l'issue, les embryons témoins également, pour les analyses moléculaires.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment différents facteurs de stress affectent les écosystèmes aquatiques. Ces écosystèmes sont exposés à des produits chimiques et à des radiations. Le changement climatique augmente la température, ce qui perturbe la vie des animaux et rend les produits chimiques plus toxiques. Habituellement, on étudie la toxicité de chaque substance séparément. Ce projet veut voir comment ces substances interagissent ensemble, soit en augmentant, soit en diminuant leurs effets. Des études précédentes sur le poisson ont montré des résultats intéressants. Ce projet complète les recherches en cours sur les effets combinés des radiations et de la chaleur sur les poissons.
Bénéfices attendus
Ce projet confronte la méthodologie de l’évaluation du risque actuellement en cours. Il devrait fournir une réponse sur la nature des interactions entre le stress ionisant et d’autres stresseurs (substances chimiques, stress thermique) présents dans les écosystèmes aquatiques.
Procédures
Les animaux seront exposés à 3 stresseurs combinés pendant maximum 8 jours pour les larves et 30 jours pour les adultes.
Impact sur les animaux
La méthodologie de protection de l’environnement nécessité l’identification d’effets phénotypiques ayant des conséquences sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes. Il conviendra d’acquérir des données sur la mortalité des stades précoces. La construction des relations dose/réponse (mortalité) nécessite d’obtenir 100 % de l’effet recherché. L’exposition parentale contribue à la radiosensibilité des stades précoces, conduisant à la mortalité des larves. Ainsi, certaines conditions expérimentales conduiront à la mortalité des larves. D’autres conditions d’exposition conduiront à des effets sublétaux, sans conduire à la mort de l’animal : retard dans l’éclosion, croissance impactée (ralentissement).
Devenir
Les embryons utilisés dans le projet seront produits par les poissons zèbres adultes de notre animalerie. Excepté pour les conditions contrôles, les embryons seront exposés à différents stresseurs, nécessitant leur euthanasie à l’issue des 8 jours d’expérimentation post fertilisation. La recherche des effets moléculaires nécessite l’utilisation des embryons « contrôles ». Il en est de même pour le stade adulte.
Remplacement
Le projet utilise un modèle animal in vivo pour mesurer des effets phénotypiques délétères en lien avec la perturbation de la structure et/ou du fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Il n’existe pas de méthodologie pour déterminer de telles perturbations sans utiliser de modèle animal.
Réduction
Les travaux antérieurs ont permis de déterminer le nombre d’individus (embryons et adulte) nécessaires aux expérimentations. Les effets subtils de l’irradiation gamma nécessitent d’utiliser au moins 72 embryons/larves par condition afin de mettre en évidence des effets statistiquement significatifs. Le retour d’expérience du laboratoire montre que l’obtention régulière d’œufs nécessite la présence de 20 couples reproducteurs (procédure 1). Un minimum de 5 couples par condition est nécessaire pour obtenir suffisamment d’œufs pour la procédure 2.2.
Raffinement
Les poissons adultes ne ressentent pas de douleur dans cette procédure. Les mesures pour réduire la douleur sont donc appliquées aux poissons au stade embryonnaire et larvaire. Cependant, l'utilisation d'anesthésie et d'analgésie peut cacher les effets que les chercheurs cherchent à observer, ce qui rend leur application difficile. Le suivi des limites expérimentales ou de la mortalité ne peut pas être effectué dans certaines conditions, mais il est possible dans des conditions où la mortalité n'est pas induite.
Choix des espèces
Le poisson zèbre est un organisme modèle régulièrement utilisé en écotoxicologie. De nombreuses données en écophysiologie, en biologie de la reproduction et des outils moléculaires performants sont disponibles. L’équipe utilise depuis de nombreuses années ce modèle animal. Contrairement aux poissons autochtones, il permet la fourniture d’œufs tout au long de l’année, facilitant la réalisation des expérimentations. De plus, son développement embryonnaire est rapide, permettant l’étude des effets de stresseurs sur ce stade biologique radiosensible. Les recherches montrent que les premiers stades de développement des animaux sont les plus sensibles aux rayonnements ionisants. Nos expériences sur le poisson confirment cette sensibilité chez les embryons et les larves. C'est pourquoi nous avons choisi de concentrer notre étude sur ces stades de développement particulièrement sensibles.
Impact environnemental et sanitaire d’une exposition à des nanoparticules chez la grenouille Xenopus laevis
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Issus de l'élevage interne du laboratoire, dix couples de xénopes adultes reçoivent chacun deux injections hormonales dans les sacs lymphatiques pour déclencher la ponte, puis retournent aux aquariums quatre mois au moins avant d'être réutilisés, jusqu'à trois fois par an. Leur descendance fournit les 11 938 œufs, larves et juvéniles exposés pendant quatre jours à deux mois à des graphènes et à des nanopesticides au cuivre, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce mettre "à l'étude" la culture d'organoïdes pour remplacer un jour ces animaux. Les vingt adultes sont les seuls à rester en vie, les larves et les juvéniles n'étant pas réveillés, un même individu servant à mesurer la toxicité sur plusieurs organes.
Objectifs
L'augmentation rapide de l'utilisation des nanoparticules dans divers domaines industriels et technologiques soulève des questions sur leur impact environnemental, notamment sur les écosystèmes aquatiques. Ce projet explore les interactions environnementales et les risques associés à deux types de nanoparticules : les graphènes et les nanopesticides à base de cuivre. Les graphènes, grâce à leurs propriétés exceptionnelles comme la conductivité électrique et la résistance mécanique, sont de plus en plus utilisés. Cependant, leur interaction avec les organismes aquatiques peut induire des effets toxiques, perturbant la survie, la croissance et la reproduction de ces organismes. Les nanopesticides à base de cuivre, innovants en agriculture, augmentent l'efficacité des pesticides tout en réduisant les doses nécessaires. Toutefois, le cuivre, toxique à haute concentration, peut exacerber ses effets toxiques. Les nanoparticules de cuivre peuvent s'accumuler dans les sédiments, perturbant les communautés microbiennes et les cycles biogéochimiques, nécessitant une évaluation rigoureuse de leur écotoxicité et de leur comportement environnemental.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de la réalisation du projet sont de déterminer les impacts sur la société et l'économie, en invitant les industriels, gestionnaires et consommateurs à protéger l'environnement des rejets de contaminants émergeants tels que les nanoparticules, avec la prise en compte du concept « une seule santé » résumant l'idée que la santé humaine et la santé animale sont interdépendantes et liées à la santé des écosystèmes dans lesquels l'homme et l'animal co-évoluent. Selon les résultats obtenus dans le présent projet, des préconisations d'emploi des graphène et nanopesticides pourront être données par le biais d'une approche "Sécurité dès la conception" et pourraient permettre de faire avancer la réglementation en matière de nanoparticules et notamment auprès des industriels et des consommateurs. D'un point de vue de l'évaluation réglementaire des risques au sein des agences françaises et internationales, des prérogatives pourront également être apportées pour mettre à jour ces recommandations "nano" dans le cadre de la mise en place des essais d'évaluation de la toxicité.
Procédures
Les animaux adultes sont soumis à une injection hormonale (adultes). L'injection hormonale chez un adulte dure de quelques secondes à quelques minutes en prenant en compte la prise en main. Il y a 10 couples et 2 injections par animal (dans les 2 sacs lymphatiques) donc 20 injections chez les mâles et autant chez les femelles. Tous les autres animaux, œufs, larves ou juvéniles de 3-6 mois, seront exposés par groupe aux différents graphènes et nanopesticides pour une gamme de concentration et à différents temps de traitement : cela représente 1320 larves (procédure 2 ; durée 12 jours), 3520 larves (procédure 3 ; durée 21 jours), 1350 larves (procédure 4 ; durée 12 jours), 4500 œufs (procédure 5 ; durée 2 mois), 750 larves (procédure 6 ; durée 4 jours), 498 juvéniles (procédure 7 ; durée 12 jours).
Impact sur les animaux
Chez l'adulte, les nuisances ou effets indésirables peuvent être le stress liée à leur capture dans la paume de la main de l'expérimentateur au moment de l'injection hormonale et l'injection elle-même (nuisances légères). Chez les larves, les nuisances ou effets indésirables, sont liées au stress potentiel lors de leur capture pour réaliser les différents lots et la durée de leur exposition (quelques jours à 21 jours) en présence de nanoparticules et nanocomposites. Les procédures sont effectuées sur larves euthanasiées. S'agissant d'une évaluation du risque des nanoparticules et nanocomposites, seuls les résultats des analyses des biomarqueurs étudiés chez ces animaux exposés pourront renseigner des effets potentiels avérés, à l'issu du projet (possiblement, les nanoparticules et nanocomposites induiront des effets sur les marqueurs physiologiques, génétiques et sur le microbiote intestinal). Afin de réduire le nombre d’adultes xénopes, les expérimentations seront regroupées autant que possible sur les individus issus d'une même ponte. De plus, pour réduire le nombre de têtards, les conditions témoins seront mises en commun dans la mesure du possible. Des essais de toxicité chez les invertébrés daphnies (ou limnées) permettront de définir les gammes de concentrations à utiliser lors des expositions des larves de xénopes, en visant des concentrations subléthales pour éviter toute mortalité aigüe des têtards. Les concentrations environnementales auxquelles nous travaillerons étant qualifiées de faibles, aucune toxicité aiguë particulière n'est attendue.
Devenir
Les adultes reproducteurs sont réintégrés à l'élevage et se reposent au moins 4 mois avant d'être réutilisés pour réaliser une nouvelle fécondation. Les larves et les juvéniles ne sont pas réveillés car pour réduire le nombre d'animaux, on utilise le même animal pour étudier la toxicité sur les organes.
Remplacement
L’objectif de notre projet est d’analyser les effets toxiques des nanoparticules et nanocomposites au cours du développement et sur l’axe hypothalamo-hypophyso-thyroïdien. A l’heure actuelle, il n'existe pas d'approche alternative permettant le remplacement du modèle animal dans notre contexte expérimental. Les gammes de concentration utilisées pour chaque procédure chez le xénope seront préalablement établies par des tests de toxicité des nanoparticules et des nanocomposites réalisés chez la daphnie et/ou la limnée (un crustacé et un mollusque). Parallèlement, la faisabilité de la culture d’organoïdes pour tester l’effet des composés (nanoparticules et nanocomposites) sera mise à l’étude dans le but de remplacer l’utilisation des animaux dans le futur.
Réduction
Les reproducteurs utilisés proviennent d'un élevage interne et les larves issues des pontes seront utilisées dans différentes procédures ==> Pas d'importations supplémentaires de nouveaux géniteurs d'où une réduction du nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'individus utilisés dans chaque procédure est calculé selon un minimum requis pour pouvoir conclure statistiquement sur de potentiels effets délétères, avec des tests statistiques permettant d’étudier les données, leur cohérence et les différences entre les conditions expérimentales. Au cours des expositions des larves, les lots d’animaux témoins seront mutualisés autant que possible pour l’analyse des résultats obtenus avec les différentes nanoparticules testées. Enfin, seules les concentrations sans toxicité aiguë obtenues seront mises en œuvre grâce aux résultats des essais sur invertébrés daphnies et/ou limnées qui permettent donc également une réduction du nombre de xénope.
Raffinement
Les reproducteurs qui sont injectés en vue de la reproduction servent au maximum 3 fois par an (période de récupération > 4 mois). Le laboratoire dispose de son propre élevage, ce qui rend la gestion de reproduction très facile et donc limite le stress aux animaux (une seule et même personne réalise les injections et réalise la maintenance des xénopes du stade œuf au stade juvénile). Dans le but de réduire le stress des reproducteurs, les conditions d'élevage ont été raffinées. Des refuges aquatiques de type tuyau de cachette en céramique ont été installés depuis de nombreuses années au sein de chaque aquarium. Plusieurs mesures seront également prises pour minimiser les souffrances et douleurs aux larves et juvéniles : les milieux d'exposition seront renouvelés pour éviter une désoxygénation trop importante ainsi que toute accumulation de déchets azotés toxiques (nitrates, nitrites, ammoniaque), des filtres en ouate sont intégrés à chaque aquarium et renouvelés régulièrement pour limiter la toxicité potentielle des composés azotés formés.
Choix des espèces
Les larves et juvéniles de grenouilles xénope sont particulièrement pertinents pour les études écotoxicologiques pour plusieurs raisons. Premièrement, le xénope est un modèle bien établi en écotoxicologie en raison de sa sensibilité aux polluants et à divers stress environnementaux. Les amphibiens aquatiques, comme les larves de xénope, ont une peau perméable fine et très vascularisée, ce qui les rend particulièrement vulnérables aux contaminants présents dans les milieux aquatiques. De plus, leur développement relativement rapide et bien caractérisé permet de détecter les effets toxiques à différents stades de leur croissance. Les juvéniles, quant à eux, offrent une opportunité d’étudier les effets à plus long terme des contaminants, incluant des impacts potentiels sur la survie, la croissance et la reproduction. Ils sont utilisés ici en raison de leur mode d’alimentation (carnivore, alors que la larve est herbivore) qui permet d’étudier les effets trophiques d’une contamination. Enfin, les xénopes sont faciles à élever en laboratoire, permettant des études contrôlées et reproductibles. Leur élevage est parfaitement codifié. Le xénope est pertinent dans le cadre de notre projet car il possède un taux d'éclosion élevé, une disponibilité tout au long de l'année après un traitement hormonal des reproducteurs, un développement embryonnaire puis larvaire rapide et l'alimentation des larves est facile. Ces caractéristiques font des larves et juvéniles de xénope des modèles idéaux pour évaluer les effets écotoxicologiques des nanoparticules et autres contaminants dans les environnements aquatiques. Les reproducteurs xénopes seront utilisés au stade adulte, sexuellement mâtures tel que le nécessite la reproduction. Les larves sont utilisées 2 à 3 semaines après l'éclosion pour la plupart d'entre eux et d'autres au stade oeuf (48 h après l'injection). Les juvéniles seront âgés de 3 à 6 mois. Les larves sont utilisées à ces stades précis pour différentes raisons : les stades larvaires sont particulièrement sensibles à la présence de polluants, car directement exposés à l'environnement aquatique via l’alimentation par apport d’eau et via les branchies et la peau, ces stades larvaires 50-51 sont facilement repérables car ils correspondent à l'apparition du bourgeon de la patte postérieure et l'anesthésie n'est pas nécessaire pour le visualiser.
Suivi de la franchissabilité d’un siphon par plusieurs espèces de poissons dans une annexe alluviale d’un grand fleuve
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
6 300 poissons sauvages de dix espèces vont être capturés, anesthésiés et incisés sur le ventre pour recevoir une puce électronique, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque individu reste entre trente secondes et une minute hors de l'eau, le temps des mesures et de l'implantation du transpondeur. Tous sont ensuite remis à l'eau vivants, l'étude cherchant à savoir quelles espèces et quelles tailles franchissent un siphon de 190 mètres qui coupe une zone humide en deux. Le porteur écrit qu'il est "indispensable" de réaliser ce suivi pour "justifier de la nécessité" d'actions de restauration à proximité de l'ouvrage.
Objectifs
L’objectif principal est d’évaluer la franchissabilité par les poissons d’un siphon (tuyau de 190 m de long) présent dans une annexe alluviale d’un grand fleuve, et qui scinde cette vaste zone humide en deux. Cette annexe fait l’objet d’un projet global de restauration hydrologique au regard de son fort enjeu pour la biodiversité aquatique. Des observations locales tendent à montrer que ce siphon est ponctuellement franchissable par certains poissons mais de nombreuses questions concernent la diversité des espèces et des classes de taille capables de franchir cet aménagement, et les conditions de débit requises. Pour répondre à ces interrogations, et justifier les futurs programme de restauration écologique, une étude par marquage est envisagée. La méthodologie proposée implique l’implantation de puces électroniques, ci-après nommées « PIT tags », dans 10 espèces de poissons sauvage, regroupées en 4 groupes selon leur écologie. Des dispositifs de détection des puces seront installés à l’entrée et à la sortie du siphon. L’étude impliquera la réalisation de 3 campagnes de marquages pour un suivi qui s’étalera au maximum sur 5 ans, pour prendre en compte la variabilité des conditions environnementales. Si le quota d’animaux marqué dans chaque groupe d’espèces n’est pas atteint, le projet prévoit le report des marquages l’année suivante.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de mettre en lumière l’effet bloquant du siphon au passage de certaines espèces / classes de tailles de poissons. Il est indispensable de réaliser ce type de suivi biologique en milieu naturel pour justifier de la nécessité de mettre en œuvre des actions de restauration à proximité de ce siphon.
Procédures
Après anesthésie générale pendant 3 à 5 minutes, les animaux seront mesurés puis pesés, puis une incision ventrale de 3 à 5 mm sera réalisée et un transpondeur PIT tag sera implanté manuellement sur 6300 poissons. Ces interventions nécessiteront de maintenir les poissons entre 30 secondes et une minute hors d’eau.
Impact sur les animaux
La capture, la transport, la stabulation et le marquage sont autant d’étapes nécessaires à l’étude et susceptibles d’induire un stress sur les animaux.
Devenir
Tous les individus capturés puis marqués seront remis à l’eau vivants pour l'étude de leur comportement in situ.
Remplacement
Le modèle biologique ne peut être remplacé pour cette étude comportementale qui implique de travailler nécessairement sur des individus vivants dans leur milieu naturel. L'évaluation du franchissement d’un aménagement (ici siphon) doit obligatoirement être réalisée in situ en étudiant le comportement migratoire des espèces considérées.
Réduction
Le projet est prévu sur une durée de 5 ans, avec captures et marquages les trois premières années (maximum 5 ans si reports des marquages en cas de conditions environnementales défavorables). L’effectif prévu est un minimum (règle des 3 R : réduction) pour pouvoir décrire des tendances comportementales, et évaluer la franchissabilité et la sélectivité de l’ouvrage aménagé. Il est adapté au gabarit du milieu (annexe hydraulique d’un grand fleuve) et à la diversité spécifique et la densité de population. L’effectif tient compte de plusieurs facteurs, pour garantir un certain nombre de détections : - L’implantation des PIT tags ne génère en principe pas ou très peu de mortalité post-opératoire en respectant les préconisations de tailles minimales. Toutefois, certains individus peuvent perdre leur PIT tag dans les semaines suivant l'implantation. - Certaines femelles peuvent également expulser le PIT tag lors de la fraie. Il n'est pas prévu d'analyses statistiques dans le cadre de cette étude comportementale menée en milieu naturel, en-dehors des statistiques descriptives (taux de franchissement, durée moyenne de franchissement).
Raffinement
Le raffinement des procédures sera pris en compte de la capture des animaux jusqu’au relâcher dans leur milieu naturel. Le maintien des conditions thermiques et d’oxygénation optimales sera assuré. Les animaux capturés seront soit stockés dans un vivier placé dans la rivière, soit dans un bac oxygéné et refroidi. Ainsi, la teneur en oxygène et la température seront constantes. La solution d'anesthésie sera renouvelée régulièrement, pour éviter que la température du bain n’augmente et soit toujours suffisamment fraiche pour éviter le stress des poissons et l’altération de l’efficacité de l’anesthésiant. En outre, l’accent sera mis sur la rapidité d’exécution des mesures biométriques et du marquage pour réduire le temps d’anesthésie, sachant que les poissons seront maintenus hors d’eau pendant toute la durée de la prise des mesures biométriques et marquages. La taille des puces sera adaptée à la taille de l’animal. Un chiffon humide sera placé au niveau de la tête de l’animal et la règle de biométrie sera humidifiée en permanence pour éviter d’ôter le mucus. Seuls les individus jugés visuellement en bonne santé seront marqués, les autres seront relâchés sans marquage, après stabulation. Aucun antibiotique ne sera utilisé, par contre une pommade iodée antiseptique sera appliquée au niveau de l’incision. Le réveil sera contrôlé dans un vivier placé dans la rivière.
Choix des espèces
10 espèces cibles de poissons, présentes dans le milieu naturel et caractéristiques du milieu étudié, seront réparties en 4 groupes ayant une écologie similaire: - Anguille : espèce considérée à part état donné son écologie et son statut de protection - Cyprinidés d’eau courante : barbeau fluviatile, hotu, chevaine, goujon - Cyprinidés d’eau calme : brèmes, gardon, carpes - Carnassiers : Brochet, silure. 2 stades de développement sont retenus : juvéniles et subadultes-adultes. Au total, les juvéniles représentent environ 18% de l’effectif marqué (1110 individus sur 6300), le reste étant des subadultes et adultes, qui sont les stades préférentiellement ciblés. Les plus petits individus seront relâchés sans être marqués.
Effets des polluants sur les poissons hôtes et leurs parasites : une étude expérimentale sur le modèle chevesne-acanthocéphales
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés en rivière sous autorisation préfectorale, 480 chevesnes sauvages vont être maintenus jusqu'à six mois dans des bassins extérieurs, puis tués. Les procédures sont classées en niveau de souffrance léger. Deux fois par semaine pendant deux semaines, chaque poisson est anesthésié pour ingérer un mélange d'herbicide, d'antidépresseur, d'antipyrétique et d'anti-inflammatoire, avant des relevés comportementaux, une prise de sang et une mise à mort permettant de compter les parasites intestinaux et de doser les polluants dans le foie, les muscles, le rein et le tube digestif. Le porteur annonce des connaissances utiles pour orienter les politiques de protection de la biodiversité, et signale que les bassins ne sont pas régulés en température, exposant les poissons à un stress thermique qui s'ajoute à celui de la capture et de la captivité.
Objectifs
La pollution des cours d'eau affecte les organismes et peut se répercuter sur les interactions biotiques. Certains parasites intestinaux sont connus pour accumuler des polluants depuis leur hôte, ce qui pourrait aboutir à une atténuation de certains effets écotoxicologiques, comme cela a été montré chez un poisson d'eau douce, le chevesne Squalius cephalus infesté par des acanthocéphales. Des premières manipulations ont été d’ors et déjà réalisées. Ces manipulations ont permis de montrer que l’allocation énergétique et le comportement des poissons sont corrélés à de la charge en parasites. Ce projet vise à tester 1) les effets cocktails de l’exposition à plusieurs polluants (résidus de médicaments et pesticides), 2) les possibles effets d’acclimatation suite à une pré-exposition aux polluants et de résilience lorsque l’exposition cesse, et 3) des conséquences sur le paramètres neurotoxiques influençant potentiellement le comportement et notamment les comportements de groupe. Les composés testés sont des molécules très présentes dans l’environnement, à savoir un herbicide, un antidépresseur, un antipyrétique, et un anti-inflammatoire non-stéroïdien. Des manipulations expérimentales seront menées chez des chevesnes issus de populations sauvages, hébergés en conditions semi-naturelles, et exposés à des polluants dans la gamme de variation communément observée en milieu naturel, afin d'évaluer les réponses écophysiologiques.
Bénéfices attendus
Nos recherches explorent une question originale : les parasites intestinaux, en capturant certains polluants, peuvent-ils apporter un bénéfice aux poissons en milieux pollués, malgré les effets négatifs du parasitisme ? Ce point est souvent ignoré en écotoxicologie, une discipline qui étudie les effets des polluants sur les organismes vivants, mais qui se limite souvent à des expériences en laboratoire sans prendre en compte les interactions entre les espèces. Contrairement aux tests classiques, nos études reproduiront les conditions réelles d’exposition aux polluants, en tenant compte des mélanges de substances et de leur accumulation au fil du temps. Nous nous intéresserons aussi aux effets sur le cerveau et le comportement des poissons, qui restent peu étudiés. Pour cela, nous utiliserons des marqueurs innovants permettant de mesurer l’impact des polluants sur l’activité cérébrale et les dommages neuronaux. Ces outils pourront être utilisés en écotoxicologie et en écophysiologie, notamment pour évaluer le stress des poissons, y compris ceux retrouvés morts dans la nature. Nos résultats aideront à mieux comprendre les risques liés aux résidus de médicaments et aux pesticides dans les milieux aquatiques. Ces connaissances seront précieuses pour orienter les politiques de protection de la biodiversité. Enfin, notre projet est mené en collaboration avec des acteurs de terrain (syndicats de rivière, agences de l’eau, fédérations de pêche), favorisant des échanges sur l’état des cours d’eau et des populations de poissons.
Procédures
Les individus seront capturés en milieu naturel (autorisation préfectorale), hébergés pour une durée de 6 mois maximum, dans des très grands bassins extérieurs avec enrichissement du milieu. Chaque acte durera moins de deux minutes, sur des poissons anesthésiés (selon la méthode réglementaire). Les interventions consisteront à manipuler expérimentalement l'exposition à des polluants à des doses réalistes d’un point de vue environnemental afin de déterminer les conséquences sur les conditions hôtes-parasites. L'exposition aux polluants se fera par ingestion sur individus anesthésiés (durée pour obtenir l'anesthésie inférieure à 3 minutes), à raison de deux fois par semaine pendant 2 semaines (temps de manipulations inférieurs à 2 minutes). Des paramètres comportementaux seront mesurés (durée de relevé des paramètres comportementaux inférieure à 15 minutes), et une prise de sang sera réalisée (sous anesthésie) afin d’évaluer les conséquences physiologiques, puis les poissons seront immédiatement euthanasiés par une méthode réglementaire et différents prélèvements réalisés pour quantifier les niveaux de polluants dans les tissus, étudier les effets écophysiologiques et évaluer les conséquences de l’exposition pour les parasites.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont : le stress de la capture et de la captivité, le stress de l’administration aux agents polluants, le stress thermique (les mésocosmes extérieurs sont influencés par les températures atmosphériques). L'anesthésie et la manipulation hors de l’eau peut engendrer de l'hypoxie, déshydratation, hyperthermie. L'exposition expérimentale à l’herbicide, à l’antidépresseur, à l’antipyrétique et à l’anti-inflammatoire peut engendrer des altérations physiologiques et comportementales, telles que des réponses immunitaires altérées, ou des comportements répétitifs.
Devenir
L'euthanasie, réalisée par une méthode réglementaire, se justifie par la nécessité de relever le nombre de parasites chez les poissons, et par le fait que les analyses écotoxicologiques doivent être réalisées sur certains tissus (foie, muscles, rein, tractus digestif) et sur les parasites intestinaux qui ne peuvent être prélevés que post-mortem.
Remplacement
Le projet consiste à tester les effets de l'exposition aux polluants à des niveaux réalistes d'un point de vue environnemental, sur les interactions biotiques, plus particulièrement sur les relations entre les chevesnes et les parasites acanthocéphales. Les acanthocéphales sont des parasites intestinaux présentant la remarquable capacité d'accumuler des polluants depuis leur hôte définitif, les chevesnes, pouvant aboutir à une atténuation de certains effets écotoxicologiques. Pour comprendre les effets à cette échelle biologique (relation entre deux organismes vivants), il est nécessaire d’étudier les effets sur ces organismes. Il n’est donc pas possible de le remplacer par des modèles in silico, in vitro ou ex vivo.
Réduction
480 animaux seront utilisés en tout, soit 30 animaux par lot pour l’ensemble des études (30X16 lots soit 480 individus). Cet effectif a été retenu à partir de calcul de puissance en supposant une taille d’effet similaire à ce qui a été obtenu lors d’études précédentes, en augmentant le N pour les études comportementales où la variabilité interindividuelle est beaucoup plus élevée. L’analyse statistique des données sera réalisée afin de comparer les groupes et donc les effets de la charge en parasites et de la charge en polluants sur les poissons, avec un suivi temporel des individus.
Raffinement
Les conditions d’hébergement ont été raffinées avec les mésocosmes extérieurs, de 12m3, entièrement tapissés de filets, pour une protection vis-à-vis des prédateurs, et la récupération rapide des poissons, réduisant ainsi le stress et les risques de blessure. Les mésocosmes disposeront de radeaux végétalisés flottants de dimension 1x1 m permettant de diversifier l’habitat, d’offrir des caches, abris, ombrage et nourriture diversifiées et de contribuer à l’épuration de l’eau. Les mesocosmes ne sont pas régulés en température, et les poissons seront donc soumis aux variations de la température extérieure, qui sera toutefois atténuée par l’ombre assurée par les radeaux végétalisés. Lors de chaque acte, les poissons seront dans des bacs oxygénés, puis transférés dans un bac avec l'anesthésiant (durée pour obtenir l'anesthésie inférieure à 3 minutes). Chaque acte réalisé sous anesthésie durera moins de deux minutes. Après manipulation, ils seront placés dans un bac de réveil (eau fraiche, oxygénée, réveil rapide de moins de 5 minutes, avec surveillance des battements operculaires), puis rejoindront le reste du groupe dans le mésocosme, une fois un état de conscience, une réactivité au stress retrouvé, une récupération totale de l’équilibre et des activités de nage. Un suivi journalier des mésocosmes sera effectué. Lorsque les poissons seront manipulés, des points limites ont été établis afin de réagir rapidement à l’apparition de symptômes attestant d’une souffrance. Le franchissement d’un point limite (anomalie du comportement [nage erratique, position au sommet de la colonne d’eau, absence d’interaction sociale, isolement, hyper ou hypo-activité], hyper ventilation, hypersécrétion de mucus, présence de lésions) engendrera le retrait immédiat de l’individu du mésocosme et sa mise en surveillance en aquarium dédié. La fréquence d’observation sera augmentée, un avis auprès du vétérinaire référent sera sollicité, un traitement adéquat sera administré ainsi qu’un soulagement de la douleur si nécessaire. Une détérioration plus sévère ou durable de l’état sanitaire conduira à envisager l’euthanasie, qui sera réalisée à l’écart, après anesthésie. Une forte mortalité constatée sur l’ensemble du groupe présentera un point limite pour l’ensemble de l’expérience.
Choix des espèces
L'espèce a été choisie car 1. plusieurs études ont montré l'accumulation de divers polluants dans leurs parasites acanthocéphales, rendant le couple chevesnes-acanthocéphales idéal pour cette étude, 2. cette espèce ubiquiste et abondante dans les cours d'eau français, 3. des précédentes études (en parasitologie et en écotoxicologie) ont été menées avec succès sur des chevesnes en captivité. Les chevesnes seront adultes, d'une taille moyenne de 15 cm, taille nécessaire pour que les poissons présentent des parasites acanthocéphales.