Protection de l’environnement

Capturées en estuaire, transportées une heure dans des sacs gonflés à l'oxygène, puis immergées trois heures ou treize minutes et demie dans un colorant fluorescent, 630 civelles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles sont ensuite maintenues en aquarium puis en mésocosme, soixante jours pour une partie, jusqu'à deux cent quarante jours pour les autres. Quatre-vingt-dix d'entre elles sont tuées pour que la fluorescence de leurs otolithes soit lue au microscope, et les 540 autres sont remises en liberté sur les sites de repeuplement, dont cent vingt après anesthésie et lecture externe de la marque. L'effectif de départ intègre une mortalité attendue de 40 à 55 % en captivité, que le porteur rapporte à la qualité des civelles récupérées chez le mareyeur.

Objectifs

Face au déclin des population d’anguilles européennes, des mesures sont mises en œuvre pour reconstituer les stocks et sauvegarder l’espèce, dans le cadre du plan national de gestion de l’anguille. Des opérations de repeuplement sont réalisées chaque année : des jeunes anguilles (civelles) sont capturées en estuaire et relâchées dans les zones amont des cours d’eau côtiers. Afin d’évaluer le succès de cette pratique de repeuplement, il est nécessaire de pouvoir différencier les individus introduits ; pour cette raison, les civelles capturées sont marquées par immersion dans un colorant avant d’être relâchées. Ce colorant génère une marque fluorescente fixée durablement dans les structures osseuses des jeunes anguilles, et en particulier dans des concrétions de l’oreille interne (otolithes). L’observation de ces structures nécessite toutefois la mise à mort des individus. La possibilité d’une détection externe des marques a été récemment démontrée sur des civelles et des tests réalisés de 2022 à 2024 ont confirmé la présence de marques dans les nageoires des civelles, détectables après 180 jours à l’aide d’un dispositif portatif. L’objectif de la présente étude est de tester différents fabricants du colorant, sachant que de récents travaux ont montré des différences importantes selon les fabricants sur l’intensité des marques fluorescentes détectées dans les otolithes d’anguilles.

Bénéfices attendus

LLa lecture externe des marques fluorescentes sur des individus vivants permettra en premier lieu la préservation des civelles analysées (pas de mise à mort), une simplification du protocole de détection, la réduction du temps de lecture des marques et l’augmentation de la taille de l’échantillon analysé dans un soucis de représentativité statistique.

Procédures

Les animaux seront soumis au marquage par immersion dans une solution de colorant fluorescent, selon 6 traitements et un contrôle. La durée des marquages sera de 3h (pour 3 traitements en balnéation longue) ou 13.5 minutes (pour 3 traitements en balnéation "flash"). 90 individus des traitements en balnéation longue seront prélevés, mis à mort, mesurés, pesés et la fluorescence de leur otolithe observé à l’aide d’un microscope à épifluorescence. 90 individus des traitements à balnéation flash seront prélevés, anesthésiés, mesurés, pesés et leur fluorescence externe (nageoire) observée à l’aide du lecteur portatif. La durée totale de l’intervention hors d’eau sera de 1 minute.

Impact sur les animaux

Les principaux effets indésirables potentiels sur les animaux concernent le transport après capture, le marquage, le maintien en captivité et l’anesthésie avant lecture de fluorescence. Toutefois, ces effets peuvent être considérés comme légers au vu de l’expérience des opérateurs dans le transport et le marquage des civelles, qui sont communément réalisés dans le cadre du programme de repeuplement.

Devenir

630 civelles seront capturées, transportées, marquées puis maintenues en captivité. Un effectif de 270 civelle sera maintenu en aquarium puis en mésocosmes pendant 60 jours, parmi lesquelles 90 seront mises à mort. Les autres individus seront remis en liberté. Le maintien en mésocosme sera prolongé jusqu’à 240 jours pour les 360 civelles restantes pamis lesquelles 120 seront anesthésiées, mesurées, analysées (mesure de fluorescence), puis remises en liberté. Tous les autres individus seront remis en liberté en fin d’expérience.

Remplacement

La civelle est l’objet d’étude et ne peut pas être remplacée pour cette expérience de recherche de fluorescence externe. Les résultats obtenus sur une autre espèce de poisson ne pourraient être transposés à la civelle, du fait de sa singularité morphologique (poisson serpentiforme), anatomique (épiderme translucide) et comportementale (activité nocturne).

Réduction

L’effectif initial prévu de 630 individus répartis dans 7 traitements tient compte de la mortalité attendue en milieu contrôlé au stade civelle (maximum 40-55%, en fonction de la qualité des civelles récupérées chez le mareyeur), pour garantir un effectif d’au moins 30 individus analysables après 60 jours (traitements T1 à T3) et 240 jours (traitements T0 et T4, T5, T6). A 60 jours après marquage, 30 individus par traitement T1 à T3 sera mis à mort et analysé. Les autres individus de ces traitements seront relâchés dans le milieu naturel sur les sites de repeuplement (180 individus maximum). A 240 jours, les 120 individus analysés (lecture directe de la fluorescence) seront préalablement anesthésiés puis relâchés dans le milieu naturel après réveil. Les individus non analysés seront relâchés simultanément (240 individus maximum). L’effectif analysé de 30 individus par traitement est un minimum pour prendre en compte la variabilité inter-individuelle de la fluorescence, potentiellement importante au regard des résultats obtenus au cours des projets précédents.

Raffinement

Lors du transport, les civelles seront réparties dans deux sacs de transport gonflés à l’O2 et contenant un volume d’eau adapté. La densité de civelles sera très faible comparé aux densités de stockage observées chez les mareyeurs et lors des opérations standards de marquages effectuées depuis 2011 pour les repeuplements. La durée de transport est limitée au minimum et estimée à environ 1 heure, ce qui permet de garantir le maintien d’un niveau d’oxygénation très élevé dans les sacs (très faible consommation par les civelles). Pour le marquage, l’oxygénation des solutions sera maintenue à 100% à l’aide de diffuseurs d’oxygène, point essentiel en raison des fortes densités d’individus. Les aquariums seront enrichis à l’aide caches constituées de tubes PVC puis des flottangs seront utilisés dans les mésocosmes, dispositifs permettant aux civelles de s’abriter. Des daphnies seront ensemencées pour leur alimentation. La concentration en déchets du métabolisme azoté sera contrôlée chaque semaine, la concentration en oxygène et la température seront également contrôlées quotidiennement. Des changements d’eau seront réalisés si nécessaire, notamment en période de fort réchauffement estival. Lors des contrôles de fluorescence (à 60 et 240 jours), les civelles seront anesthésiées individuellement puis au moment de la lecture de fluorescence, leur tête sera protégée des rayonnements laser à l’aide d’un cache opaque. La durée totale de la manipulation hors d’eau n’excèdera pas 1 minute.

Choix des espèces

L’anguille est une espèce menacée au niveau européen, qui fait l’objet d’un plan de conservation à l’échelle nationale. L’évaluation des pratiques de repeuplement par une méthode de détection externe non létale représente un fort enjeu pour la gestion future. Les animaux seront utilisés au stade civelle car c'est le stade utilisé en France pour réaliser les opérations de repeuplement d'anguille.

Pour entretenir en permanence le cycle de deux espèces de schistosomes et mesurer l'effet des pesticides sur leur virulence, 640 souris et 320 hamsters dorés vont être infestés par ces parasites. Toutes ces procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger et tous les animaux sont tués pour récupérer les vers. L'infestation passe par un bain d'une heure dans un petit volume d'eau contenant les larves, ou par une injection intrapéritonéale quand les larves ne traversent pas la peau, et l'accumulation des œufs provoque ensuite une atteinte chronique du foie et de la rate que le porteur qualifie lui-même de modérée. Il décrit une grille où l'hépatosplénomégalie, la pâleur, la perte de contact social et le dos voûté déclenchent la mise à mort à partir de trois points, et précise qu'aucun traitement n'est donné parce qu'il interférerait avec le développement des parasites.

Objectifs

Les changements climatiques globaux liés aux modifications anthropiques locales sont les principaux facteurs de modification de la répartition géographique des espèces de pathogènes et de leurs vecteurs, élargissant leurs niches écologiques potentielles et leurs évolutions. Depuis 2013, la bilharziose est arrivée en France et des premiers cas humains ont été signalés dans une région fortement fréquentée par des touristes à l’est de la Corse. En général, la bilharziose est une maladie qui touche 230 millions de personnes dans le monde et il s’agit d’une maladie parasitaire transmise par des escargots d’eau douce. Indubitablement, du fait des changements globaux, les conditions environnementales sont désormais favorables à l'expansion des escargots vecteurs dans le nord du bassin méditerranéen. De plus, en raison de leur activité agricole importante, la région Occitanie et l'Europe du Sud sont fortement contaminées par les pesticides et autres contaminants chimiques sur les eaux de surface et les eaux souterraines. Cependant, un aspect négligé est l'effet possible de la pollution sur la virulence des parasites. La virulence du parasite métazoaire n'est pas entièrement déterminée par sa génétique ; certains facteurs environnementaux sont cruciaux pour le contrôle de l'expression des gènes de virulence. En ce sens, des facteurs environnementaux spécifiques, tels que la pollution par les pesticides, telle qu'observée en région Occitanie et en Europe du Sud, peuvent augmenter l'expression de gènes de virulence ayant un impact sur l’expansion de la bilharziose. Cette étude permettra d'analyser l'évolution de la virulence des schistosomes dans un environnement exposé aux polluants chimiques.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont d’analyser, pour la première fois, les effets de la qualité de l'eau sur la virulence tout au long du cycle de vie des parasites métazoaires. À l'aide de techniques de pointe, nous caractériserons quels pesticides ou mélanges de pesticides sont responsables de l'expression accrue des gènes de virulence chez les deux espèces de schistosomes.

Procédures

Les rongeurs sont soumis à la phase d'infestation qui se fait de manière naturelle, par pataugeage dans un petit volume d'eau contenant les larves du parasite. Cette étape se fait en une fois et dure une heure. Une fois sous anesthésie les animaux sont soumis à un prélévement sanguin qui conduira à la mort de l'animal. Une deuxième méthode d'exposition des larves aux polluants est prévue, dans laquelle un autre stade larvaire est produit. Cette larve est incapable de pénétrer la peau du rongeur, ce qui nécessite une seconde méthode d'infestation par inoculation intrapéritonéale La méthode d’infestation par voie intrapéritonéale est classée comme légère. Cette méthode prend moins de 3 minutes par rongeur pour le contenter, l'infester et le réintégrer dans la boîte. Une fois sous anesthésie les animaux sont soumis à un prélévement sanguin qui conduira à la mort de l'animal.

Impact sur les animaux

L’infestation des rongeurs se fait par deux méthodes. Le pataugeage dans un bac d’eau contenant les larves est une méthode naturelle, provoquant un stress léger lors du transfert et de l’exposition. L’injection intrapéritonéale, utilisée pour les larves incapables de pénétrer la peau, induit un stress modéré et une légère douleur au moment de l’injection. Le développement des parasites adultes n’entraîne pas de nuisances directes, mais l’accumulation progressive des œufs provoque une atteinte chronique modérée du foie et de la rate. Les animaux sont utilisés avant que ces effets ne deviennent sévères.

Devenir

Euthanasie des rongeurs pour récupération du parasite

Remplacement

À ce jour, il est impossible de réaliser l’intégralité du cycle de Schistosoma in vitro, car le parasite nécessite un hôte vertébré pour son développement. Les rongeurs sont des modèles essentiels, reconnus comme réservoirs naturels pour plusieurs espèces de schistosomes. Toutefois, des recherches sont en cours pour développer des cultures in vitro de certains stades du parasite, afin de réduire l’utilisation des modèles animaux et améliorer l’étude des interactions hôte-parasite.

Réduction

Pour la souche de schistosome utilisant des souris, 40 souris sont infestées tous les trois mois = 160 souris / an. Pour la souche de schistosome utilisant des hamsters, 20 hamsters sont infestés tous les trois mois = 80 hamsters / an. Ceci est le minimum d’individus nécessaires au maintien de l’ensemble de nos expériences en tenant compte de possibles survenues de mortalité.

Raffinement

Pour chaque cycle de schistosome entretenu, l’infestation se fait avec le nombre optimal de parasites permettant à la fois le bien-être de l’animal et le maintien du cycle du parasite. La pénétration des larves de parasite à travers la peau des rongeurs est indolore, et la technique d'infection de larves infectieuses par voie intrapéritonéale est classée comme légère. Une surveillance quotidienne par les zootechniciens est effectuée. Afin de maintenir une socialisation, tout rongeur se retrouvant seul dans une cage est placé, après marquage par tatouage sur la queue, dans une autre cage contenant des rongeurs infestés par la même souche de parasite. Les animaux bénéficient d’enrichissements de milieu tels que des tunnels en plastique ou en carton, des Aspen bricks (petits bouts de bois à ronger) et des carrés de coton pour la nidification. Ces différents enrichissements permettent d'avoir des activités ludiques et sociales. La mortalité ne survient jamais à l’issue de l’infestation ; nous n’utilisons ni des souris jeunes ni des souris âgées. Jusqu’à 6 mois post-infestation pour les souris et 12 pour les hamsters, les rongeurs ont des comportements d’alimentation et de socialisation normaux. Cependant, durant cette période, tout rongeur retrouvé en souffrance, c’est-à-dire ayant atteint un score de 3 dans les points limites, est euthanasié. Les points limites liés au maintien des cycles de schistosomes sont l’hépatosplénomégalie, la pâleur de l’animal, la perte de contact social et le dos vouté. Le nombre de points attribués pour chacun de ces symptômes varie entre 1 ou 2. Chaque animal ayant un score égal ou supérieur à 3 est euthanasié. Aucune médication n’est donnée car l’hépatosplénomégalie n’est pas réversible ; de manière plus générale, aucune médication ne peut être donnée car il y a des interférences avec le développement des parasites. Le point d’arrêt a été fixé à 7 mois pour les souris et 13 pour les hamsters afin d’éviter toute altération du bien-être animal.

Choix des espèces

Le choix pour les rongeurs s’est porté sur les souris (Mus musculus) SWISS qui présentent la meilleure compatibilité avec l’espèces Schistosoma mansoni et les hamsters dorés (Mesocricetus auratus) pour l’espèce Schistosoma haematobium avec lesquelles la souris n’est pas compatible. Animaux adultes. Les animaux sont infestés entre 6 et 16 semaines. En effet, les infestations par le parasite entraînent de fortes mortalités chez les rongeurs plus jeunes ou plus âgés.

Immobilisés une à deux secondes par un courant électrique dans leur rivière, 65 vairons et chevaines sont pêchés, transportés au laboratoire et acclimatés à la température de l'eau. Avec 25 truites fournies par une pisciculture, ils sont sédatés, mesurés au millimètre, laissés au repos, puis lâchés dans un canal expérimental où ils dévalent une goulotte devant une caméra, jusqu'à cinq fois chacun, soit deux à deux heures et demie de manipulation par individu. Ces 90 poissons subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et tous sont relâchés, les vairons et chevaines sur leur site de capture, les truites sur un site déjà rempoissonné par le fournisseur. Les images doivent entraîner une intelligence artificielle à reconnaître et mesurer les truites qui descendent les rivières, avant d'investir dans une installation sur un ouvrage hydroélectrique, le porteur indiquant avoir préféré des poissons sauvages relâchés à des poissons d'élevage qu'il aurait fallu tuer.

Objectifs

La compréhension des besoins de déplacement des poissons est nécessaire pour proposer des mesures de restauration de la continuité écologique adaptées et efficaces. Contrairement aux espèces amphihalines (qui effectuent des migrations entre les milieux marins et les eaux douces), les besoins de déplacements des espèces résidentes en cours d’eau sont moins connus. Les adultes de truite fario (Salmo trutta fario) effectuent des migrations reproductives, en remontant dans des zones de frayères essentiellement situées en tête de bassin versant, mais les patrons de dispersion des juvéniles dans leurs premières années de vie sont beaucoup moins connus, à cause de la difficulté à étudier les déplacements des petits individus. Toutefois, un mouvement de ces juvéniles vers l’aval des cours d’eau (dévalaison) est attendu. De nombreux aménagements hydroélectriques sont implantés dans les zones de montagne ou de piémont, à peuplement majoritaire de truite. Ces aménagements fragmentent le milieu et peuvent avoir un impact fort puisque, lorsqu'ils dévalent, les poissons transitent bien souvent par les turbines, sources de mortalité élevée voire totale. L’installation d’un système de protection est possible mais souvent couteuse et techniquement complexe, et il est nécessaire d'améliorer nos connaissances sur le phénomène de dévalaison des truites pour concevoir et dimensionner au mieux les dispositifs de réduction d’impact, avec un rapport coût/efficacité optimisé (quelle temporalité ? pour quelles tailles de poissons ? ...). Pour y répondre, un suivi par vidéocomptage des flux d'individus dévalants est envisagé dans un dispositif de dévalaison installé sur un site de montagne. Compte tenu des conditions beaucoup plus contraignantes pour l’acquisition de l’image que ce qui est classiquement le cas pour des poissons comptés en montaison dans les dispositifs de franchissement (vitesse de passage plus élevée, présence de bulles et de feuilles), la présente étude vise à tester l’efficacité de l’intelligence artificielle (IA) pour reconnaitre les poissons dévalants et estimer leur taille en condition de laboratoire (canal expérimental permettant de reproduire les conditions d’écoulements de la goulotte réelle), avant d’engager l’investissement nécessaire à une installation in situ.

Bénéfices attendus

L’objectif de ce projet est de tester la possibilité de suivre la dévalaison des truites par vidéocomptage dans un dispositif de dévalaison en exploitant les données par l’intelligence artificielle. C’est uniquement en cas de résultats positifs que l’installation du système de vidéocomptage sur le site envisagé pourrait intervenir au printemps - été 2025. Le système, si opérationnel, pourra être utilisé sur d’autres sites, ce qui contribuera à améliorer les connaissances des besoins en déplacement des poissons de rivière. Ces observations permettront de mieux concevoir et dimensionner les dispositifs de protection des poissons au niveau des ouvrages hydroélectriques, avec un rapport coût/efficacité optimisé, prenant notamment en compte les périodes de dévalaison et la taille des individus concernés.

Procédures

Les tests consistent à faire nager les poissons dans un canal expérimental, aménagé en dispositif de dévalaison, et filmer leur passage vers l’aval. Les tests seront conduits avec 3 espèces différentes : la truite en priorité (d’origine pisciculture), le vairon et/ou le chevaine (issus de milieu naturel) pour remplacer les tailles des truites cibles indisponibles en pisciculture au moment des tests. Les vairons et les chevaines nécessaires seront temporairement prélevés dans un cours d’eau et relâchés sur leur site d’origine après l’expérimentation. Utiliser des vairons et des chevaines sauvages (avec retour dans la nature) est apparu plus adapté qu’utiliser des vairons d’élevage avec l’obligation de mise à mort après l’expérimentation (impossibilité de placement ou de les relâcher dans la nature). Le prélèvement se fera par pêche à l’électricité, technique de capture la plus efficace compte tenu de la faible activité des poissons pendant la période d’expérimentation, tout en réduisant au maximum les dommages sur les individus et le dérangement du milieu. Les poissons seront transportés et mis en hébergement au laboratoire. Avant les tests, tous les poissons (90) seront sédatés, mesurés (au mm près) et laissés au repos 15-30 min avant le lancement des tests dans le canal expérimental pour récupérer complètement des effets de la sédation. Les poissons seront ensuite libérés, individuellement ou en groupe, directement dans la partie amont du canal expérimental, aménagée en goulotte de dévalaison. Après leur passage filmé vers l’aval, les poissons seront repêchés à l'épuisette, placés dans des viviers/seaux et laissés au repos env. 10 minutes avant le passage suivant. Chaque poisson sera utilisé au maximum 5 fois. Il est estimé qu’un individu sera manipulé en tout au maximum 2-2.5 heures (sédation, récupération, 5 passages filmés dans le canal, séparés par 10 min. de repos).

Impact sur les animaux

La réalisation de ce projet nécessite 1/ la capture de vairons et de chevaines (65 ind.) en milieux naturel par pêche à l’électricité (les truites (25 ind.) seront fournies par une pisciculture), 2/ le transport de tous les individus au laboratoire et leur manipulation dans les installations expérimentales. 1/ L’appareil utilisé pour la pêche est un engin portatif, capable de produire un courant continu, le moins impactant pour le poisson. La prospection des habitats sera partielle (prospection uniquement des habitats favorables aux espèces recherchées) afin de réduire l’impact de l’opération sur les populations du secteur pêché. L’immobilisation des individus à l’électricité sera de très courte durée (1-2 sec), la récupération de leur activité respiratoire est presque immédiate. Des effets indésirables plus graves (blessures) peuvent subvenir mais dépendent de l’intensité du champ électrique, de la durée d’exposition, des conditions environnementales et de l’opérateur. Tout le personnel participant à l’opération de pêche est formé et tout sera mis en œuvre pour éviter les dommages sur les poissons capturés : réglage de l’engin de pêche, retrait rapide des individus hors du champ électrique, stabulation en eau fraiche et oxygénée). 2/ L’unique nuisance attendue sur les animaux lors des diverses manipulations (transport, mise en hébergement, sélection des individus, réalisation des tests) est le stress et le risque de dommage en cas d'échappement. Pour réduire ces nuisances, la biométrie des poissons se fera sous sédation. Le transport des truites sera assuré par le fournisseur, équipé à cet effet. Les poissons prélevés dans la nature seront transportés par notre équipe dans un vivier (1*1m) adapté au transport, rempli d’eau constamment oxygénée à l’aide d’un bulleur pendant le trajet. A l’arrivée au laboratoire, les poissons seront acclimatés progressivement à la température de l’eau avant le transfert dans les bacs de stabulation. Les autres manipulations seront réalisées avec rapidité mais précaution pour éviter tous dommages des individus. Les conditions de stabulation seront surveillées à tout moment (circulation d’eau, oxygénation, obscurité pour tranquilliser les poissons). La sédation en soi pouvant être considérée comme une source de risque (si incorrectement réalisée), les doses d’anesthésiant les plus faibles seront appliquées (avec des délais d’exposition réduits), et progressivement augmentées si l’effet recherché n’est pas atteint.

Devenir

Toutes les truites en bonne santé seront relâchés en milieu naturel sur un des sites où l’espèce est déjà rempoissonnée par le fournisseur. Les vairons et les chevaines seront libérés sur leur site d’origine.

Remplacement

Les images acquises ont une double utilité. Elles serviront d’abord à l’entrainement de l’IA pour reconnaitre des poissons adoptant diverses positions sur l'image, puis à tester l’efficacité de cette reconnaissance (pourcentage d'individus détectés, évaluation de leur taille). Il est donc nécessaire de réaliser les tests avec des poissons vivants, qui adoptent des comportements de nage en réponse aux conditions d’écoulement dans la goulotte, tout en présentant une variabilité interindividuelle. En effet, le mouvement actif des poissons influence leur position dans la colonne d’eau (surface ou fond), la direction de leur corps lors du passage (tête ou queue en avant : certains individus empruntent la goulotte "en marche arrière", en nageant à contre-courant, de manière à freiner et contrôler leur descente), leur vitesse de déplacement dans la goulotte (vitesse potentiellement plus ou moins rapide que l'écoulement en fonction de leur positionnement en marche "avant" ou "arrière") et surtout la silhouette détectée par le système d'analyse d'image (les images de corps en mouvement ne sont pas comparables à celles prises sur des individus rigides). Cette variété de situations possibles doit être également prise en compte dans la calibration de l’acquisition d’une séquence, car il est prévu que l’enregistrement ne se lance que suite à une détection effective du passage d'un poisson. Il ne serait donc pas informatif de conduire des tests avec des maquettes de poissons ou des poissons morts, qui ne se positionneront et ne se déplaceront pas dans la goulotte comme des individus vivants.

Réduction

Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, il a été décidé de travailler sur moins d’individus et de répéter les manipulations, sans toutefois dépasser 5 répétitions par individus. La méthodologie a été conçue de manière à pouvoir relier chaque individu à l’image enregistrée (pour mesurer l’efficacité à évaluer la taille) sans besoin d’un marquage individuel (par transpondeur ou marquage externe) qui engendrerait une nuisance supplémentaire aux animaux. De plus, seront testés uniquement des individus de taille entre 3 et 15 cm (maxi 20 cm selon la disponibilité des poissons auprès du fournisseur). Les tailles supérieures ne seront pas testées puisque nous partons de l’hypothèse que si des individus entre 10-15 cm sont détectés avec une bonne fiabilité, cela vaudra également pour les individus plus grands. L’expérimentation est de courte durée (quelques jours de captivité au maximum) et tous les poissons seront libérés après les tests : les truites sur un des sites déjà empoissonnés par le fournisseur, les vairons et les chevaines sur leur site d’origine.

Raffinement

Pêche - L’appareil utilisé est un engin portatif qui produit un courant continu, le moins impactant pour le poisson. La prospection des habitats sera partielle afin de réduire l’impact de l’opération sur les populations du secteur pêché. L’immobilisation des individus à l’électricité sera de très courte durée (1-2 secondes), la récupération de leur activité respiratoire est presque immédiate. Tout le personnel participant à l’opération de pêche à l’électricité est formé et tout sera mis en œuvre pour éviter les dommages sur les poissons capturés. - Biométrie sous sédation - Temps de calme de 10 minutes entre les différents passages dans le canal - Très bonnes conditions de stabulation (température, oxygène) et surveillées deux fois par jour - Bassins couverts pour réduire la luminosité et tranquilliser les poissons, éviter l’échappement. - Faible densité dans les bassins/seaux. - Manipulation rapide, remise en liberté des poissons après tests.

Choix des espèces

L’étude envisagée in situ vise uniquement la truite fario (cf. justification dans le paragraphe 5.5.1.). L’intelligence artificielle doit être paramétrée pour la reconnaissance de cette espèce et pour cela, il est nécessaire de rester, autant que possible, sur la même espèce. Cependant, en cas de l’impossibilité de se fournir en truite fario pour l’ensemble des tailles cibles, il a été décidé d’utiliser, pour les tailles manquantes, une autre espèce disponible avec une morphologie du corps proche : le vairon ou le chevaine . La reconnaissance d'individus de taille comprise entre 3 et 15 (20) cm est principalement visée. D’une part, il est nécessaire pour l’étude à venir de vérifier l'efficacité à suivre les individus de ces tailles, qui correspondent aux individus d’âge 0+ à 2+, supposés d’effectuer un déplacement vers l’aval dans les cours d’eau. Les tests sur des individus de tailles supérieures à 15 (20) cm n’apparaissent pas nécessaires puisque nous partons de l’hypothèse que si les individus entre 10-15 (20) cm sont détectés avec une bonne fiabilité, cela vaut également pour les individus plus grands.

96 vaches vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, puis gardées en vie et replacées dans le troupeau. Sur neuf mois de stabulation et de pâturage, chacune est immobilisée au cornadis pour neuf prises de sang à la veine caudale et des prélèvements de fèces par fouille rectale, en moins de dix minutes par manipulation. Le porteur annonce comme bénéfice une réduction de 30 % des émissions de méthane digestif des ruminants d'ici 2030, alors que le projet produit des mesures destinées à une base de données nationale et à la validation de modèles de prédiction. Il présente les prédicteurs mesurables sur le terrain comme un moyen de réduire à terme les contraintes imposées aux animaux non-humains utilisés en expérimentation.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de contribuer à la création d’une base de données nationales incluant des données phénotypiques de bovins de methane entérique obtenues avec un outil de mesure de reference commun à tous les partenaires du projet, et des prédicteurs des émissions de methane (spir fécale, abondance naturelle isotopique, …). Les prédicteurs issus des matrices prélevées sur les animaux du projet permettront de valider les modèles de prediction construits.

Bénéfices attendus

Les bénéfices du projet est d’ordre environmental en réduisant de 30% les émissions de methane issues du tube digestif des ruminants d’ici 2030. Le methane contribue à hauteur de 50% aux émissions de gaz à effet de serre à l’échelle d’une ferme.

Procédures

Au cours des 9 mois d'expérimentation (stabulation et pâturage), les animaux seront soumis à 9 reprises à des prélèvements de sang. L'ensemble de la manipulation avec prélèvements (contention + prélèvement) sur un animal durera moins de 10 minutes.

Impact sur les animaux

Différents prélèvements peu invasifs sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des vaches. Il s'agit notamment de prises de sang, effectuées à la veine caudale, de prélèvements de fèces par fouille rectale. Ces prélèvements seront réalisés au cornadis et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation, qui sera toutefois effectuée par du personnel compétent et habitué à ces procédures. La fréquence de prélèvements sera limitée au minimun nécessaire soit 1 prelèvement de chaque matrice en simultané sur le même animal lorsqu’il est au cornadis toutes les 3-4 semaines.

Devenir

Les procédures mises en oeuvre sur les animaux étant de classe légère, les animaux seront gardés en vie et replacés dans le troupeau à la fin de l'expérimentation.

Remplacement

Les expérimentations porteront sur la réponse individuelle zootechnique (ingestion, croissance) et digestive (émissions entérique de méthane, paramètres fermentaires et microbiens) des bovins (vaches allaitantes avec leur veaux) conduits en stabulation ou au pâturage. La mise en place des prédicteurs issus de matrices faciles d’accès sur le terrain pour une utilisation à grande échelle contribue à réduire les contraintes des animaux expérimentaux.

Réduction

D'un point de vue statistique, un calcul de puissance sur la base de données acquises dans de précédentes expérimentations portant sur les émissions de méthane entérique a permis de calculer un nombre minimum d'animaux nécessaire pour pouvoir mettre en avant des différences de réponses zootechniques d'une part et en terme d'émissions de méthane entérique. Afin de ne pas remettre en cause la validité statistique des tests prévus, un effectif de minimum 22 vaches par lot est nécessaire. Pour pallier quelque éventuel problème pouvant affecter le nombre d'animaux (impossibilité de réaliser un prélèvement, maladie...) à inclure dans les analyses qui suivront l'expérimentation, nous recruterons deux lots de 28 vaches.

Raffinement

Les conditions de logement des animaux en stabulation répond aux exigences réglementaires et va même au-delà grâce à des équipements pemettant un confort optimum des vaches (matelas, brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Lors de la saison de pâturage, les animaux seront logés en extrieur, ce qui correspond à leur besoin "normal", tout en leur assurant un confort optimal. Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habitué à ces prélèvements, assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. En cas de souffrance ou de douleur prolongée à l'issue des prélèvements, les animaux concernés recevront un analgésique en vue d'en atténuer l'intensité.

Choix des espèces

L’objectif de l’Union Européenne de réduire de 30 % les émissions de méthane d’ici 2030, puis d’atteindre la neutralité « carbone » en 2050, nécessite de faire porter les efforts sur l’ensemble des gaz à effet de serre et des secteurs d’activités. En France, l’agriculture représente 19% des émissions de gaz à effet de serre dont près de la moitié provient des élevages bovins lait et viande. Les émissions de méthane entérique, coproduit de la digestion de la cellulose par les ruminants, représentent environ 50% des émissions de gaz à effet de serre d’une exploitation bovine. Le méthane entérique des bovins représente donc près de 5% des gaz à effet de serre totaux français. Les élevages bovins lait et viande sont ainsi confrontés aux objectifs de décarbonation des activités.

Deux prises de sang et huit prélèvements de salive, un par semaine, sont pratiqués sur des porcs de six à huit mois élevés en plein air ou en claustration pour comparer la qualité de leur viande. 48 porcs vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Le projet est déclaré au titre de la protection de l'environnement, de la préservation des espèces et du bien-être des animaux non-humains, et le porteur décrit le plein air comme un raffinement des conditions d'hébergement qui laisse les porcs exprimer leur comportement de fouisseur. Tous sont ensuite transportés à l'abattoir public, où ils sont abattus et découpés.

Objectifs

Les propriétés des viandes de porc résultent des nombreux effets tout au long de la chaine d’élaboration « de la ferme à la table ». Pour contribuer à l’élaboration d’aliments de qualités supérieures, le projet vise à évaluer les qualités intrinsèques (e.g. nutritionnelles, sensorielles, sanitaires…) et extrinsèques (e.g. impacts environnementaux) des viandes de différents systèmes d’élevage. Un total de 48 porcs seront étudiées et élevées dans des systèmes contrastés (claustration, alimentation à base de concentré ou de ressources locales ; extensif avec alimentation à base de ressources locales). L’ensemble de la chaîne d’élaboration est considéré, en évaluant les effets du système d’élevage sur les performances zootechniques, la composition biochimique et les propriétés technologiques et nutritionnelles des viandes porcines, les propriétés sensorielles, les concentrations en composés néoformés toxiques dans la viande cuite, les impacts environnementaux de la production de viande porcine dans le contexte local et le développement d’une approche intégrative analysant conjointement ces différentes propriétés de qualité.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d’acquérir des nouvelles connaissances scientifiques et techniques sur les qualités de viande porcine en fonction du système d’élevage et les effets du pâturage de porcs lourds sur l’apport des déjections orcine dans l’enrichissement du sol, le niveau optimal de rotation pour éviter le tassement du sol, la gestion de l’enherbement et la réduction du travail du sol pour la plantation de végétaux (canne-à-sucre dans cette expérimentation). A long terme, le projet permettra de consolider les informations permettant d’identifier des itinéraires techniques viables sur le plan économique et environnemental.

Procédures

Les porcs seront soumis à des prélèvements sanguins: fréquence : 2 (début et fin d’expérimentation, espacés de 2 mois); des prélèvements de salive: fréquence : 8 (une fois par semaine pendant 8 semaines)

Impact sur les animaux

Effets prévus sur les animaux : - Stress lié à l’élevage en plein air : les porcs peuvent être stressées par une température ambiante élevée en milieu extérieur : les abris permettront de limiter le stress lié à la température ambiante et les bains de boue, naturellement mises en place par les porcs, seront favorisés en augmentant artificiellement (par arrosage) la surface liée au bain de boue. La surface de pâture est suffisante et au-delà des normes. Nuisances en lien avec les prélèvements sanguins et salivaires : les prélèvements sanguins et salivaires sont réalisés par des techniciens expérimentés en moins de 2 minutes.

Devenir

A l'issue de chaque procédure, les animaux sont tous abattus dans les conditions réglementaires d'abattage (transport à l’abattoir public dans un véhicule adapté et abattage et découpe réglementaire respectant la chaîne du froid).

Remplacement

L'utilisation de l'animal est nécessaire pour documenter sur les performances d’élevage en plein air en comparaison avec l'élevage conventionnel en bâtiment et les qualités de viande.

Réduction

Le nombre d'animaux a été déterminé en fonction des surfaces de pâture disponibles et en minimisant le chargement des porcs pour éviter les pollutions par les rejets azotés (à titre indicatif, le chargement de l’expérimentation correspond à 14 porcs/ha/an alors que la norme est de 90 porcs/ha/an). Le nombre d'animaux en bâtiment a été limité au nombre minimal pour avoir une comparaison statistique robuste avec moyenne et écart-type et représentatif des lignées disponibles. Par ailleurs, des collectes non invasives de salive pourraient remplacer à terme les dosages sanguins, en fonction de la corrélation entre les dosages salivaire et sanguin.

Raffinement

Les conditions d'hébergement sont raffinées par le fait même que les animaux soient en plein air (hormis pour les phases hors-sols qui respecte les normes d’élevage en vigueur), ce qui permet aux animaux d’exprimer leur comportement naturel de fouineur-fouisseur. Les manipulations seront réalisées par du personnel de l'Etablissement Utilisateur agréé, et ayant les compétences nécessaires pour l'expérimentation animale. Surveillance et points limites adaptés : l’état de santé des animaux sera suivi quotidiennement. Le personnel technique intervenant dans l’expérimentation est sensibilisé aux signes de douleur (signes physiologiques : augmentation de la fréquence respiratoire ; température corporelle anormalement élevée ; les signes comportementaux ; apathie, décubitus prolongé, modification de vocalises ; les apparences : expression faciale ou posture inhabituelle). Dans le cas de signes de douleurs, de souffrance et d’angoisse prolongé, l’animal est isolé et soigné.

Choix des espèces

L'objectif est de caractériser les qualités de viande porcine, en vue de proposer aux agriculteurs-éleveurs des itinéraires techniques économiquement et environnementalement viables pour valoriser la race porcine locale et fournir des denrées alimentaires d’origine animale saines et favorisant le bien-être des animaux. L’espèce incluse dans l'expérimentation constitut la cible de l'étude. Les porcs sont des animaux en stade de fin d’engraissement, de 6 mois d’âge au début de l’essai et 8 mois en fin d’expérimentation.

Canulées au rumen et pour certaines à l'intestin, 17 vaches Prim'Holstein déjà utilisées comme animaux d'expérience passent d'un essai au suivant, quinze d'entre elles devant être réutilisées après un délai minimum de deux mois. Les procédures sont classées en souffrance légère et aucune vache n'est tuée, deux retournant au troupeau conduit comme un élevage classique. Les expérimentateurs introduisent et retirent par les canules des sachets d'aliments à tester, une dizaine de poses et une soixantaine de retraits par an, et les vaches sont maintenues à l'attache cinq jours d'affilée pour les mesures de digestibilité, ce que le porteur reconnaît comme une source d'ennui et, rarement, d'inflammation des jarrets. L'objectif déclaré est de constituer une banque de valeurs de référence permettant à terme de calibrer une méthode de laboratoire qui n'utiliserait plus de vaches.

Objectifs

Le projet participe aux thématiques qui visent à « accélérer les transitions agroécologiques et alimentaires » et à optimiser la circularité des flux d’azote et de carbone entre les ressources alimentaires, les animaux et leurs effluents pour diminuer les problèmes environnementaux. Il est important de caractériser de nouveaux aliments et des aliments favorisant l’autonomie protéique de la France et de l’Europe. Ce projet a pour objectif principal de mieux connaître la valeur nutritive réelle des aliments ingérés par les ruminants et digérés en partie dans le rumen et en partie dans l’intestin. Ces valeurs servent de base au système d’alimentation des ruminants. Ceci permettra notamment la mise à jour régulière des recommandations d’apports nutritionnels des bovins laitiers et allaitants ainsi que des tables de valeur des aliments. La présente demande concerne l’ensemble des projets dont le but est de constituer une base de données des dégradabilités ruminales et des digestibilités intestinales d’une banque d’aliments de référence. Cette banque d’aliment servira à trouver une méthode d’analyse enzymatique au laboratoire ne nécessitant plus d’animaux à l’avenir.

Bénéfices attendus

Les bénéfices à court terme sont de déterminer la valeur nutritive « vraie » d’une banque d’aliments collectés dans des projets scientifiques et notamment à l’échelle française, pour déterminer une banque de valeurs de référence sur un très large panel d’aliments classiques et nouveaux pour lesquels il n’existe pas à ce jour de valeurs de référence : concentrés de type énergétique ou protéique, fourrages classiques comme des fourrages verts de prairies, des ensilages, des foins, mais aussi des fourrages nouveaux ou pouvant se développer à l’avenir dans le contexte actuel de changement climatique, comme des espèces plus résistantes à la sécheresse (sorgho, chicorée) ou des feuilles d’espèces végétales arbustives ou d’arbres dans le cadre du développement de l’agroforesterie d’élevage. Ces valeurs de référence vont notamment permettre de calibrer des méthodologies alternatives de laboratoire, pour la dégradabilité ruminale de l’azote et de l’amidon, ainsi que pour la digestibilité intestinale de l’azote, éléments déterminants l’utilisation des nutriments par la vache et la valeur protéique réelle des aliments. A long terme, nous espérons que les méthodes de laboratoire seront suffisamment précises pour ne plus utiliser de vaches en expérimentation pour déterminer ces paramètres de la valeur des aliments.

Procédures

Les interventions sont la pose et le retrait des sachets ou bolus ainsi que l'introduction de la canne à prélèvement. Pour les mesures de dégradabilité ruminale, les aliments seront testés par séries de 4. Il y aura donc une intervention de pose et 6 interventions de retrait pour 4 aliments. En moyenne 40 aliments seront testés chaque année, ce qui représente 10 poses et 60 retraits. Pour 40 aliments à tester chaque année, cela représente donc 5 semaines d'invention sur les animaux. De même pour les prélèvements de liquide ruminal, il s'effectueront à la fréquence d'une fois par semaine. Pour les mesures de digestibilité intestinale, il y aura donc 7 à 9 poses de sachets par an dans le rumen et 7 à 9 poses des mêmes sachets dans l'intestin. Pour les deux types de mesure, les interventions sur l'animal sont très courtes (quelques minutes) sans engendrer de stress ni douleur. Les interventions se font pratiquement sans aucune contention de l'animal.

Impact sur les animaux

L’introduction dans le rumen de certains bolus pourrait dans de très rare cas diminuer l’ingestion. Pour mesurer la digestibilité intestinale des aliments, les animaux sont conduits à l’attache sur des périodes de 5 jours, ce qui peut entrainer un ennui de la vache. Le fait d'être à l'attache peut, dans de très rares cas, entrainer des problèmes d’aplomb (inflammation des jarrets) ; cependant ce temps est limité à 5 jours consécutifs.

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront réintégrés dans le troupeau de vaches et seront conduits comme dans un élevage classique. Aprés un délai minimum de deux mois, certaines de ces vaches pourront participer à de nouveaux projets expérimentaux sur avis favorable du vétérinaire prenant en considération le sort des animaux concernés sur toute la durée de leur vie.

Remplacement

Le projet n’est pour l’instant réalisable qu'avec des animaux expérimentaux, seul moyen d’accéder aux différents compartiments digestifs. A terme, et notamment dans le projet de plus grande envergure, il est prévu de remplacer ces mesures par des mesures de laboratoire. Le projet actuel est en grande partie basée sur cet objectif.

Réduction

La valeur d’un aliment est déterminée sur uniquement 3 vaches en expérimentation (répétitions) par essai. Ce nombre ne peut pas être réduit car il est nécessaire pour tenir compte et corriger de la variabilité biologique naturelle connue entre individus, liée à leur poids, leur volume de rumen, leur capacité digestive. Les 3 répétitions permettent de généraliser les résultats.

Raffinement

La conduite des animaux sera respectueuse de leur bien-être. Un suivi régulier du comportement et des paramètres indicateurs de la souffrance des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de perturbations et de traiter si besoin les animaux malades. La seule intervention sur les animaux sera la pose et le retrait des sachets via les canules du rumen ou de l'intestin. Cet acte trés rapide (quelques minutes) est non invasif et n'engendre aucune douleur ni mal-être pour l'animal. Pour cela les vaches seront bloquées au cornadis comme au moment de l'alimentation. Elles ne subiront donc aucun stress lié à ce blocage qui est habituel pour elles. Les vaches seront maintenues dans un environnement d'élevage (stabulation logettes) et ne seront jamais en isolement social. Les poses et retraits de sachets ou bolus ainsi que la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées.

Choix des espèces

La problématique de l’étude, spécifique des ruminants et assez spécifique des vaches laitières, nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. Les animaux utilisés sont des vaches adultes car les résultats sont majoritairement utilisés pour diffuser des recommandations d’alimentation d’animaux adultes