Conservation des espèces

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.

Rendus à l'élevage ou envoyés au circuit de commercialisation classique, 175 porcs de race Meishan vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal subit un unique prélèvement sanguin de trente secondes maximum, sur animal vigile positionné dans un hamac, pour établir son caryotype. Le porteur affirme qu'aucune alternative in vitro ou in silico n'est possible, puisque ce sont ces mêmes porcs qui produiront les générations suivantes, et juge "nécessaire" de vérifier le caryotype de toute la race. Les individus retenus alimenteront des programmes de recherche sur les qualités maternelles ou le comportement, les autres partent au circuit de commercialisation.

Objectifs

La recherche agronomique permet d'améliorer le bien-être des animaux d'élevage dont le porc fait partie. Ce projet a pour objectif de caractériser génétiquement des animaux grâce à la réalisation de prélèvements sanguins dans le but de les sélectionner. Il est important d'éviter les dérives génétiques afin de garder la génétique originelle de la race tout en gardant une diversité génétique pour limiter la consanguinité. Les animaux ainsi sélectionnés pourront entrer dans des programmes de recherche sur les qualités maternelles ou le comportement par exemple.

Bénéfices attendus

Réaliser l'analyse génétique des animaux nous permettra de sélectionner des reproducteurs qui auront une descendance sans dérive génétique. Cette sélection garantit la qualité des résultats des programmes de recherche.

Procédures

Un unique prélèvement de sang d'une durée maximum de 30 seconde sera réalisée sur animal vigile et en bonne santé.

Impact sur les animaux

Une douleur légère d'une durée inférieure à 5 secondes liée à l'introduction de l'aiguille, un stress d'une durée inférieure à 1 minute et d'intensité légère lors de la contention.

Devenir

Les animaux inclus dans ce projet seront "replacés" dans la station expérimentale en tant que reproducteur d'élevage ou destinés au circuit de commercialisation classique.

Remplacement

Il s’agit spécifiquement d’analyses nécessaires pour mieux sélectionner les porcs de la race Meishan. Aucune alternative in vitro et in silico ne sont possibles puisque les animaux à sélectionner vont permettre la production des générations futures.

Réduction

35 porcelets par an sur 5 ans, c'est le nombre maximum d'animaux nécessaires pour répondre à nos besoins expérimentaux. Cela représente la totalité des animaux de race Meishan nés sur la station expérimentale. Les portées sont optimisées en fonction des besoins expérimentaux. Les femelles ne font qu'une portée par an en race pure, ce qui représente environ 5 petits par mère par an. Vu le faible effectif, il est nécessaire de vérifier le caryotype de l'ensemble des porcs de cette race afin de ne sélectionner que des reproducteurs sains.

Raffinement

Des enrichissement variés et régulièrement renouvelés (cordes, toiles de jute, ballons...) seront proposés aux animaux. Pour minimiser autant que possible le stress susceptible d'être induit par la réalisation du prélèvement sanguin, la durée de contention des animaux sera strictement limitée à 30 secondes. Les animaux seront positionnés sur un hamac lors du prélèvement sanguin pour limiter le stress lié à la contention. Un suivi quotidien des animaux sera assuré par le personnel compétent et des points limites ont été définis et conduisent à une action sans délai s'ils sont atteints.

Choix des espèces

Différents programmes de recherche nécessitent l'utilisation de cette race pure (sans dérive génétique) de porcs ; c'est ce qui explique le choix de cette espèce animale pour ce projet. Les analyses sont effectuées sur des animaux agés de 49 jours car c'est le stade optimal pour faciliter la manipulation des animaux.

Capturés au lasso dans leur milieu naturel, immobilisés sans anesthésie ni analgésie pendant dix minutes au maximum, 210 iguanes des Petites Antilles subissent une biométrie, un marquage sous-cutané, une prise de sang à la veine caudale et un écouvillonnage de la bouche ou de la peau. Ces procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger, le rythme respiratoire et la tonicité musculaire étant contrôlés toutes les deux minutes pour décider d'interrompre. Le porteur reconnaît des griffes arrachées chaque année sur les terrains rocailleux et de rares autotomies de la queue, sur moins de 1 % des individus capturés. Tous sont gardés vivants et relâchés à l'endroit exact de leur capture, parfois après deux heures de repos dans un sac de coton.

Objectifs

L’iguane des Petites Antilles, Iguana delicatissima, espèce en danger critique d'extinction (UICN), a disparu de >80% de son aire de répartition originelle et est limité à 6 îles des Petites Antilles. Elle est menacée par la perte d'habitat, la prédation, le braconnage, les maladies, la concurrence et l'hybridation avec l’iguane commun, I. iguana, invasif sur l’ensemble de l’arc antillais. Actuellement, seules 5 îles inhabitées abritent l’iguane des Petites Antilles en l'absence d’iguane commun, avec des effectifs extrêmement faibles, menaçant la survie de cette espèce endémique des Antilles. Ce projet, programmé sur 3 ans, a pour but d’acquérir des connaissances pour répondre à 2 objectifs de conservation de cette espèce : ● Rétablir l’iguane des Petites Antilles dans un état favorable par des actions de conservation adaptées (conserver sa diversité génétique et augmenter ses populations) ● Suivre l’évolution des populations d’iguanes des Petites Antilles et de leurs habitats (particulièrement leur état sanitaire et écologique). 1) Collecter des échantillons d’ADN pour évaluer la diversité génétique de l’espèce sur l’ensemble de son aire de répartition et prévoir sa conservation. Dans le but de conservation, il est impératif d’estimer le niveau de diversité génétique et d’hybridation actuel des populations. Il est donc prévu de réaliser une campagne de prélèvements de sang sur l’ensemble des populations de l’espèce. Une telle collection biologique de référence a pour intérêt de regrouper des échantillons de grande qualité qui peuvent être préservés pendant une longue période de temps et permettre de réaliser les analyses génétique et de séquençage de génomes prévus dans le cadre de ce projet ainsi que de prévoir de réaliser de futures analyses sans avoir besoin de réaliser de nouveaux prélèvements sur animaux. 2) Collecter des échantillons microbiologiques pour évaluer la distribution de la bactérie Devriesea agamarum causant de graves lésions cutanées chez les iguanes des Petites Antilles. Le projet prévoit de réaliser un état des lieux de référence de la distribution de cette maladie sur l’ensemble des populations d'I. delicatissima, afin de pouvoir (1) suivre son évolution sur l’ensemble des îles et (2) détecter la bactérie sur les individus avant l’apparition de symptôme. Au final, ce projet vise à améliorer sur le long terme l'état de conservation des populations de l'une des espèces de vertébrés les plus menacées et emblématiques de la Caraïbe.

Bénéfices attendus

Les résultats issus de ce projet visent tout d’abord à acquérir des connaissances afin de réaliser un état des lieux de référence sur l’ensemble de l’aire de répartition de l’iguane des Petites Antilles concernant : - L’évaluation de la diversité génétique de l’espèce, en estimant le patrimoine génétique des différentes populations reliques, mesurant la différenciation et la migration entre populations, évaluant la perte de diversité due à la consanguinité ainsi qu’en quantifiant le niveau d’hybridation avec l’iguane commun. Pour cela il sera utilisé une combinaison de marqueurs génétiques classiques (microsatellites - permettant la comparaison directe avec les données génétiques antérieures, précédemment publiées) et de séquençage génomique, permettant une analyse à plus haute résolution (RADseq). - L’évaluation de l’état sanitaire des populations, pour vérifier la répartition et le taux de contamination par la bactérie Devriesea agamarum au sein de l’ensemble de l’aire de distribution de l’espèce, afin de pouvoir prévoir et surveiller l’expansion de cette maladie. Ce projet contribue à combler les lacunes de connaissances sur l’iguane des Petites Antilles à l’échelle régionale, de renforcer la collaboration internationale entre l’ensemble des partenaires de la Caraïbes, en réalisant des suivis et collectant des échantillons et les données qui en découlent, afin de faciliter les futures analyses et suivis temporels. Il vise ainsi à pallier aux soucis d’échantillons biologiques précédemment rencontrés (e.g. échantillons dégradés, inadaptés, épuisés et/ou indisponibles), en permettant de constituer à la fois (i) une collection biologique de référence, qui sera disponible au niveau local/régional et pourra être utilisée et complétée sur le long terme, et (ii) un état des lieux génétiques des populations en vue de leur conservation et de leur suivi dans le temps. Sur le plus long terme, ce projet vise à sensibiliser à la protection de la biodiversité endémique de la Caraïbe et à ses menaces, notamment les impacts des espèces exotiques envahissantes et des pathogènes, tout en renforçant les capacités des gestionnaires des ressources naturelles en matière de conservation des espèces menacées à l’échelle régionale.

Procédures

La procédure prévoit la capture d’individus d’iguane des Petites Antilles dans le milieu naturel, en privilégiant les adultes, avec 30 individus par population (afin d’obtenir une précision suffisante des paramètres biologiques étudiés), soit au total 210 individus provenant de 7 populations. Cette procédure sera réalisée une seule fois par individu, grâce au marquage individuel. Au regard de l’environnement d’intervention, de la biologie et physiologie de l’espèce étudiée, le raffinement et la rapidité d’exécution de la procédure, réalisée exclusivement par des personnes formées, seront privilégiés par rapport aux contraintes et risques anesthésiques. Ainsi aucune médication, anesthésie ou analgésie n’est envisagée dans la procédure. La durée de contention pour la réalisation de la procédure sera réduite au minimum (maximum 10min au total). De plus, tout au long de la procédure, l’évaluation de la douleurs et du niveau de stress de l’individu seront suivis par rapport au rythme respiratoire et la tonicité musculaire, toutes les 2 minutes, afin de les minimiser ou le cas échéant interrompre la procédure (au regard des points limites définis – voir section 5.10.3 Raffinement). 1. Biométrie et marquage : Après la capture, l'iguane est immobilisé pour réaliser les mesures en minimisant l’impact sur l’animal : observation générale (recherche de signes d'hybridation, détermination du sexe, stade de vie, état général et sanitaire), mesures morphométriques standardisées et marquage individuel sous-cutané des individus non-marqués. 2. Prélèvements d’échantillons génétiques : Ceux-ci seront réalisés par prise de sang (prélèvement de 0,35 à 0,6% du poids vif) , au niveau de la veine caudale, pour obtenir des échantillons biologiques permettant l’extraction d’ADN de haute qualité, en vue de réaliser des analyses de séquençage génomiques. 3. Prélèvements d’échantillons microbiologiques : Ils seront effectués par écouvillonnage simple, au niveau buccal ou cutané, pour évaluer l’état sanitaire des individus. 4. Relâcher des individus : Une fois la procédure réalisée, la condition de stress de l’individu est évaluée. S’il ne présente pas de signe de stress particulier, l’iguane est relâché immédiatement à l’endroit exact de sa capture. Si l’individus présente certaines conditions de stress, il est placé pour récupérer dans un endroit ombragé et calme (éventuellement dans un sac en toile de coton), pour une durée maximum 2 heures, avant d’être relâché.

Impact sur les animaux

Le projet nécessite la capture temporaire de spécimens vivants, leur contention, leur marquage individuel et la réalisation de prélèvements simples et sanguins, sur des individus adultes d’iguane des Petites Antilles du milieu naturel. Ces procédures ont fait l’objet de monitoring sur de nombreuses années de suivi de l’espèce, permettant d’avoir un certain recul sur l’impact de ces activités sur le bien-être animal individuel. Elles ont de plus été discutées par la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA) de l’Établissement Utilisateur. Les effets indésirables possibles à envisager sur les individus lors de ces procédures sont principalement de 3 types : - Les effets de stress, principalement liés à la capture et la contention des individus ; - Les blessures éventuelles, liées à la capture et contention ou lors des prélèvements buccaux ; - Les risques septiques lors du marquage individuel et/ou du prélèvement sanguin. Concernant les blessures pour l’espèce cible, trois cas principaux ont été identifiés. Lors de la capture et de la contention, il s’agit de griffes arrachées notamment dans les habitats les plus rocailleux (quelques individus tous les ans), et des autotomies au niveau de la queue. Ces dernières sont très rares et concernent moins de 1% des individus capturés sur l’ensemble des missions opérées. Lors des prélèvements buccaux, les individus de grandes tailles peuvent vouloir mordre l’écouvillon : un animal cassant l’écouvillon en fermant la bouche risque d’avaler la partie mordue, ce qui peut entraîner des lésions internes, toutefois ce risque est totalement annulé dès lors qu’un ouvre-bouche est utilisé. Enfin, un soin tout particulier sera pris pour réduire tout risque potentiel de transmission/propagation d’infection (y compris par la bactérie Devriesea agamarum) entre individus. Pour cela, un protocole de désinfection stricte, impliquant utilisation de matériel à usage unique et de gants ainsi que la désinfection des zones de prélèvements chez les iguanes capturés à la bétadine, des manipulateurs au gel-hydroalcoolique ainsi que du lasso et de la zone de travail à l’alcool, sera mis en place.

Devenir

Le projet étudie une espèce protégée dans son milieu naturel. Tous les animaux capturés pour l’étude seront gardés en vie et, dès la fin de la procédure, relâchés dans le milieu naturel à l’endroit exact de la capture.

Remplacement

Le projet portant sur l’acquisition de données scientifiques génétiques des populations de l’espèce Iguana delicatissima en vue de développer un projet de conservation sur celle-ci et directement basé sur les paramètres biologiques, génétiques et microbiologiques propres, il apparaît donc impossible de remplacer le modèle biologique par une autre espèce, ni un équivalent cellulaire ou in silico. De plus, il est ici considéré de constituer une banque d’échantillons biologiques de références, incluant des échantillons de grande qualité qui pourront être préservés et continuer d’être utilisés pendant une longue période, pour de futures analyses. Pour cela, seront préférés les prélèvements de sang, qui correspondent à la méthode conseillée pour les iguanes en bon état de santé et permet de collecter une grande quantité d’ADN avec un impact réduit pour l’animal.

Réduction

Le protocole d’échantillonnage est prévu ici pour permettre d’estimer de manière optimale à la fois (i) les paramètres de diversité génétique et (ii) l’état sanitaire des différentes populations d’iguane des Petites Antilles, actuellement afin de constituer un état de référence pour l’évolution de ces populations et les programmes de conservation à venir. Un échantillonnage de 30 individus par population est couramment recommandé pour assurer une bonne représentativité des variations génétiques au sein de la population, et obtenir des estimations suffisamment fiables des paramètres génétiques. De la même manière, l'évaluation de l'état sanitaire des populations d'iguanes des Petites Antilles, incluant une estimation robuste de la présence/absence de la bactérie pathogène Devriesea agamarum ainsi que de sa prévalence au sein des populations nécessite également un échantillonnage approprié et optimal de 30 individus par population. Compte tenu d’une taille d’échantillonnage optimale identique entre les deux volets du projet, les deux types échantillons seront collectés autant que possible sur les mêmes individus, afin de minimiser le nombre total d’individus sauvages capturés, manipulés et prélevés. Par ailleurs, bien que les écouvillons buccaux puissent constituer une source d’ADN pour réaliser des génotypages simples, ceux-ci ne permettent pas de constituer une collection d’échantillons biologiques de qualité suffisante pour être utilisables sur le long terme et avec des analyses génomiques haut-débit. C’est pour cela qu’il est prévu de réaliser dans ce projet des prélèvements sanguins, qui restent pour les iguanes le type de prélèvement le moins impactant permettant d’obtenir une quantité importante d’ADN nécessaire aux analyses génomiques.

Raffinement

La capture temporaire de spécimens vivants, leur manipulation, le prélèvement de matériel biologique ont déjà fait l’objet d’autorisations administratives dans le cadre des programmes de protection de l’Iguane des Petites Antilles, sur l’ensemble de l’aire de distribution. Un recul a été accumulé sur l’impact de ces activités sur le maintien d’un état de conservation favorable des populations et le bien-être animal individuel. L’ensemble des opérateurs impliqués sont formés et titulaires d’agréments individuels. Ces opérations de captures et biométries, éventuellement marquages individuels et prélèvements biologiques génèrent de facto un stress individuel. Ce dernier est réduit en : - diminuant le temps d’attente entre la capture et le relâché d’un individu, - réduisant le nombre de personnes présentes lors de la manipulation, - garantissant la qualification des opérateurs pour l’ensemble des gestes de procédure expérimentale. À ce jour et après plusieurs milliers de captures dans les Antilles Françaises, aucune mortalité directe n’est à déplorer. Par ailleurs, y compris dans le cadre de suivi de type CMR (Capture-Marquage-Recapture), aucun effet de captures répétées n’a pu être mis en évidence quant au comportement de l’espèce. Afin de réduire cet impact au maximum, la qualification des opérateurs, la vigilance tout au long des procédures et la définition de points-limites (cf. ci-dessous) permettent de s’assurer que la santé de l’animal est primordiale, et passe avant le protocole. Ainsi, afin d’assurer la sécurité des animaux entrant en procédure, des points-limites adaptés sont définis : - Occurrence d’une blessure superficielle : Si localisation hors d’une zone de manipulation et n'entraînant pas de comportement de stress, poursuite de la procédure avec une surveillance accrue ; dans le cas contraire, arrêt de la procédure, désinfection locale, surveillance et relâché. - Apparition d’un comportement de stress : arrêt de la procédure, surveillance et relâché. - Occurrence blessure lourde : arrêt de la procédure, évaluation vétérinaire et procédure adaptée au diagnostic. - Occurrence blessure engageant le pronostic vital : arrêt de la procédure, évaluation vétérinaire et selon diagnostic mise à mort selon méthode réglementaire.

Choix des espèces

Le projet porte directement sur l’acquisition de connaissances sur les populations naturelles de l’iguane des Petites Antilles, Iguana delicatissima, en vue de développer un projet de conservation de cette espèce au niveau de l’ensemble des Petites Antilles. Dans ce cadre, pour avoir un intérêt scientifique les paramètres biologiques étudiés doivent être mesurés sur cette espèce et non une autre. Le protocole d’étude vise à estimer à la fois la diversité génétique au sein de cette espèce et la prévalence de la bactérie Devriesea agamarum au sein de ses populations. Ceci requiert un échantillonnage aléatoire des populations, ciblé principalement sur les individus adultes ou à défaut sub-adultes (i.e. d’un poids supérieur à 200g), afin de caractériser les populations de géniteurs et de minimiser l’impact des manipulations sur les individus étudiés.

Capturées par pêche à l'électricité ou par tamisage du substrat, 60 anguillettes et 60 larves de lamproie marine sont anesthésiées, marquées d'une injection d'élastomère sous la peau, puis placées en aquarium. Le niveau d'eau y baisse de deux centimètres par jour pendant dix-huit jours, jusqu'à assécher le fond : chaque individu fuit vers une nasse ou s'enfouit dans le substrat, d'où il est extrait en fin d'expérience. Vient ensuite la respirométrie, vingt heures d'immobilisation dans une enceinte d'un volume vingt fois celui du corps, pour mesurer la consommation d'oxygène de chacun. Les procédures sont d'un niveau de souffrance léger et tous les individus sont remis en rivière, avec une marque colorée dont le porteur reconnaît qu'elle peut augmenter le risque d'être repéré par un prédateur.

Objectifs

L'objectif du projet est de décrire la réaction de larves de lamproies et de jeunes anguilles lorsqu'un étiage conduit à un assèchement du lit des rivières. L'alternative est 1) la fuite lors de la baisse progressive du niveau d'eau, vers des zones refuges présentant une plus grande hauteur d'eau, ou 2) l'enfouissement temporaire dans le substrat humide, en attendant que l'eau revienne. En effet, des données préliminaires laissent penser que les larves de lamproies et les jeunes anguilles pourraient survivre plusieurs semaines enfouies dans le substrat humide en absence d'écoulement superficiel d'eau. En revanche, la proportion d'individus optant pour cette stratégie n'est pas quantifiée. Or, cette stratégie, peut-être adaptée pour des assèchements brefs et superficiels, peut éventuellement devenir un piège en cas d'assèchement prolongé ou profond. Pour évaluer la proportion d'individus optant pour chaque stratégie, nous placerons 60 jeunes anguilles et 60 larves de lamproie marine (chaque espèce séparément) dans un aquarium où le niveau d'eau sera progressivement abaissé (2 cm par jour pendant 18 jours) jusqu'à assècher progressivement une surface croissante de substrat. Durant l'abaissement du niveau d'eau, les poissons auront le choix de s'enfouir dans le substrat ou de nager vers des zones où l'eau superficielle subsistera. L'observation directe et l'enregistrement vidéo permettront d'identifier les individus ayant opté pour chaque stratégie. De plus, la stratégie d'enfouissement est censée être d'autant plus efficace que l'individu enfoui parvient à consommer peu d'oxygène pour ses besoins en énergie car il y a peu d'oxygène disponible quand l'eau ne se renouvelle pas. Nous supposons alors que les individus optant pour la stratégie d'enfouissement soient ceux dont le la consommation d'oxygène est la plus faible. Pour tester cette hypothèse, après le test de réaction à l'assèchement nous mesurerons la consommation d'oxygène de chaque individu afin de relier statistiquement la probabilité de chaque stratégie d'échappement de l'assèchement à la consommation individuelle d'oxygène.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet portent sur la réponse d'espèces patrimoniales (l'anguille européenne et la lamproie marine) aux étiages conduisant à des assèchements progressifs de rivière, et seront intégrés dans des modèles visant à prédire l'évolution des populations naturelles dans des environnements soumis au changement climatique. Les connaissances acquises pourront éclairer les stratégies de gestion visant à limiter l'impact du changement climatique sur les écosystèmes aquatiques.

Procédures

Les individus seront capturés en milieu naturel, par pêche à l'électricité pour les anguilles et par pêche à l'électricité ou tamisage de substrat pour les lamproies. Lors de la pêche à l'électricité, les anguilles seront exposées au champ électrique pendant quelques secondes puis placées en bac de stabulation. Le tamisage de substrat dure environ 5 minutes, après quoi les lamproies sont placées dans un bac de stabulation où elles peuvent à nouveau s'enfouir. Lors du test comportemental chaque individu sera exposé une fois à une baisse progressive du niveau d'eau jusqu'à l'assèchement partiel de l'aquarium. Chaque individu optant pour la fuite à la nage sera collecté dans un piège de type nasse contenant un abri, d'où il sera retiré dans les 12 heures pour être placé en stabulation. Les individus optant pour l'enfouissement seront tous collectés dans le substrat en fin d'expérience. Le test de respirométrie implique de maintenir pendant 20h chaque individu dans une enceinte ayant un volume d'environ 20 fois celui de son corps. Le marquage est effectué une seule fois sous anesthésie, et consiste à l'injection sous-cutanée d'un très petit volume d'élastomère. L'injection dure quelques secondes, et le délai entre le début de l'anesthésie et le réveil est d'environ 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels sont liés au stress impliqué par la capture en milieu naturel, l'anesthésie, l'assèchement partiel généré dans l'aquarium, la collecte des individus enfouis dans le substrat, et la contention dans les chambres respirométriques. Pour limiter l'accumulation de stress, les manipulations (capture et transfert d'un dispositif à l'autre, collecte dans le substrat, marquage) seront réalisées minutieusement et rapidement, et seront espacées par des phases d'acclimatation dans l'aquarium, les bacs de stabulation, les enceintes respirométriques. La présence de la marque colorée pourrait causer une gêne liée au volume injecté et augmenter le risque de détection visuelle par des prédateurs sur les individus, qui seront relâchés en milieu naturel après l'expérience. Ces effets indésirables seront limités par la minimisation du volume d'élastomère injecté, qui ne sera visible que par une inspection minutieuse à la loupe.

Devenir

Tous les individus utilisés seront relâchés en milieu naturel, pour limiter l'effet négatif de notre expérimentation sur les populations dont les individus sont issus.

Remplacement

Le projet porte sur le comportement de poissons face à un changement de conditions environnementales, et ne peut être mené qu'avec des individus vivants. Les espèces ont été choisies pour leur intérêt patrimonial et leur capacité à exprimer le comportement d'enfouissement donc il ne serait pas possible de les remplacer par des espèces modèles en recherche comme le poisson zèbre ou le medaka, qui ne présentent pas ce comportement.

Réduction

L'analyse statistique consistera à estimer la probabilité qu'un individu adopte la stratégie de fuite ou d'enfouissement, en fonction de son métabolisme de repos. Un effectif de 60 individus de chaque espèce (donc 120 au total) nous permettra de détecter significativement un lien statistique entre le comportement et le métabolisme.

Raffinement

Dès leur capture en milieu naturel, les individus seront placés dans des seaux contenant du substrat et des abris pour se cacher. Le test de respirométrie sera mené dans des conditions de faible luminosité et bruit pour limiter le stress, dont des signes pourront être détectés lors du test (agitation, consommation importante d'oxygène comparé aux données de la bibliographie). Le marquage par injection d'élastomère et la biométrie seront effectués sous anesthésie, par une équipe expérimentée, selon une procédure ne durant pas plus de 5 minutes entre le début de l'anesthésie et le réveil. Pour chaque espèce, les tests de respirométrie seront menés pendant environ une semaine ; avant et après leur test respirométrique les individus seront maintenus dans des bacs d'élevages alimentés en eau de rivière et aménagés avec du substrat (sable et gravier) et des abris (pierres, tuiles). Ils seront nourris (sauf dans les 24h précédant le test respirométrique) par distribution de vers de vase (anguillettes) ou par le dépôt de litière en décomposition (ammocètes). La qualité de l'eau (température, pH, sels nutritifs) sera contrôlée deux fois par jour. Le test comportemental consistant à simuler un assec sera effectué dans un aquarium contenant 30 individus pour 10m^2 de substrat, une densité comparable à certaines situations en milieu naturel. Aucun abri ne seras fourni, pour ne pas empêcher la visibilité des individus sur les vidéos, mais l'alimentation sera maintenue. La qualité de l'eau sera également contrôlée. Lors de la stabulation, et des tests comportementaux et respirométriques, les poissons seront observés directement par les expérimentateurs en journée. La nuit (avec un éclairage faible), les poissons seront surveillés grâce à des caméras haute sensibilité diffusant en streaming des vidéos consultables à distance.

Choix des espèces

Les espèces ont été choisies pour leur intérêt patrimonial, justifiant la compréhension de leurs mécanismes d'adaptation aux conditions écologiques défavorables accentuées par le changement global. Les stades utilisés sont le stade larvaire pour les lamproies (ammocètes) et le stade juvénile pour les anguilles (anguillettes). La bibliographie mentionne la capacité de ces stades à s'enfouir dans le substrat ou à se déplacer dans la rivière lorsqu'elles sont soumises à des étiages conduisant à un assèchement partiel des cours d'eau. Leurs style de vie est complémentaire : les ammocètes vivent normalement enfouies dans le substrat mais peuvent nager en eau libre pour s'enfuir, alors que les anguillettes vivent normalement en eau libre mais peuvent s'enfouir. Les résultats de ce projet alimenteront les stratégies de gestion de ces espèces.

128 vairons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, chacun jeûnant 44 heures et passant jusqu'à 24 heures seul dans une chambre métabolique. Ils sont exposés à des indices simulant la présence d'un prédateur, puis leur consommation, leur excrétion et leur comportement sont mesurés à deux températures. L'objet est écologique, savoir si la prédation limite l'impact des cyprinidés introduits dans les lacs d'altitude. Le porteur affirme que l'espèce n'est "ni remplaçable ni substituable", et annonce que les poissons seront réutilisés dans d'autres projets.

Objectifs

Les introductions de poissons dans les lacs constituent une menace écologique pouvant modifier le fonctionnement des écosystèmes. L’impact des espèces introduites comme les cyprinidae (petits poissons d'eau douces) pourrait être importants. Les cyprinidae peuvent atteindre de forte densité, ils sont particulièrement enclin à la consommation de petits insectes ou crustacés menant à un verdissement des lacs. En présence de prédateurs, les cyprinidae pourraient être contraints de changer d’habitats pour limiter le risque de prédation ce qui limiterait ainsi leur capacité à se nourrir et donc le verdissement des lacs. A l’inverse, en l’absence prédateurs, les cyprinidae pourrait exploiter librement le lac menant à une consommation accrue d' insectes ou de crustacés et ainsi une plus forte probabilité de verdissement des eaux. L’objectif de ce projet sera de simuler, en milieu controlé, l’effet de la prédation (en mimant la présence d'un prédateur) sur des caractéristiques importantes pour les écosystèmes (métabolisme, consommation, comportement, excrétion de nutriments).

Bénéfices attendus

Les cyprinidae causent de nombreux problèmes sur les ecosystèmes lacustres. Globalement, ce projet permettra d’approfondir nos connaissances sur les impacts de la prédations et de la température sur certaines caractéristiques des cyprinidae importante pour les ecosystèmes. Les résultats de ce projet permettront d'apporter de premiers indices quant aux potentielles effets de la temperature et de la predation sur les caractéristiques des cyprinidée importante pour les écosystèmes. De plus, les introductions piscicoles sont nombreuses, la compréhension des interactions entre plusieurs espèces permettra d’evaluer leurs effets sur ces ecosystèmes fragiles et patrimoniaux.

Procédures

Les procédures de ce projet n’impliquent qu'un léger stress dû à la manipulation des animaux. Les mesures de taux métabolique impliquent de laisser les poissons isolé pendant 20 à 24h (20min pour le comportement, 1h pour l’excrétion et pour le taux de consommation). Un léger stress pourra être ressenti dû à l’isolement des poissons. Enfin, un jeûn de 44h (24h de jeun + 20h de mesure) dû aux mesures métaboliques ne devrait pas impacter le développement des poissons (des jeûnes de 48h sont régulièrement appliqués en aquaculture, sans conséquences pour les poissons).

Impact sur les animaux

Les procédures de ce projet n’impliquent qu'un léger stress dû à la manipulation des animaux. L’induction de peur avec des indicateurs de prédation sera extrêmement limitée dans le temps (mesure ponctuel) et induit une peur naturelle que toute espèce connait dans son milieu. Les mesures de taux métabolique impliquent de laisser les poissons dans une chambre métabolique pendant 20 à 24h. Un léger stress pourra être ressenti dû à l’isolement des poissons, la contrainte physique sera limitée du fait de la petite taille des poissons étudiés. L’eau y sera renouvelée toutes les 10min pour s’assurer que la qualité de l’eau reste bonne durant le test.

Devenir

Les animaux ne subissant que peu de stress (aucun geste invasif ne sera effectué sur les individus) lors de cette experimentation pourront être réutilisé pour d'autres projet et ainsi réduire le nombre d'animaux utilisés.

Remplacement

Le projet global a pour but de comprendre les effets ecologiques des invasions piscicoles en lacs d’altitude. Spécifiquement cette étude vise à comprendre comment la température et la présence (ici simulée) de prédateur affecte les vairons. Le modèle poisson est pertinent pour cette étude car il répond a une problématique spécifique. De plus, chaque espèce répond différemment aux variations environnementales, ainsi il n’est pas remplaçable ni substituable.

Réduction

Cette expérimentation prévoit de mesurer les différences physiologique et comportementales entre quatre conditions (2 températures et 2 traitement d’indicateur de prédation). Plusieurs mesures seront effectués sur chaque individus afin de réduire le nombre d’animaux necessaires à l’étude. Une analyse statistique a permis d'évaluer le nombre d'animaux nécessaires: 32 individus par groupes (128 individus au total).

Raffinement

Des abris seront disposés dans les aquariums afin que les poissons puissent se cacher. Ces abris seront également disposés pour les tests comportementaux et de taux de consommation. Les poissons seront élevés en groupe afin qu’ils ne ressentent pas de stress du à l’isolement. Pendant la mesure de taux métabolique, bien que les individus soit seul dans la chambre metabolique, ils seront plongés ensemble dans un plus grand bassin et pourront donc voir et 'sentir' leurs congénères. Une semaine de repos sera laissé aux poissons après chaque test. De plus des points limites stricts et spécifique à l'étude seront mis en place dans le projet. Enfin, aucun geste invasif ne sera effectué sur les individus.

Choix des espèces

Les cyprinidae introduits dans les lacs causent potentiellement de nombreux impacts écologiques. Les lacs pouvant être sentinelles du changement climatique, ce projet apportera des connaissances essentielles au conséquences écologiques des introductions de vairons . Nous utiliserons des poissons au stade adultes. Cela correspond aux poissons ayant les plus fort impacts écologiques.

Le cincle plongeur, prédateur d'invertébrés aquatiques qui concentre dans son organisme les polluants de la chaîne alimentaire, est l'espèce retenue pour mesurer l'effet du mercure sur les mitochondries d'oiseaux sauvages. 750 oisillons vont être utilisés sur trois années dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun n'étant tué. Deux jours après l'éclosion, la moitié des jeunes de chaque nid est transportée jusqu'à trente minutes vers un nid d'accueil situé sur un territoire plus ou moins contaminé, puis pesée, baguée et saignée aux jours 7 et 12. Le porteur reconnaît un risque de refroidissement pendant le transport, un effet possible de la prise de sang sur la fin de la croissance, un risque accru de prédation lié aux visites répétées et une dissémination de parasites entre nids. Les oisillons sont ensuite laissés dans le nid où ils se trouvent et rejoignent, s'ils survivent à l'envol, la population suivie depuis dix ans.

Objectifs

Les rivières sont des milieux sensibles à la pollution chimique car le ruissellement y concentre les polluants libérés dans l’environnement. Pourtant l’impact de la pollution sur les organismes vivant dans les rivières reste mal compris. Chez les eucaryotes (c'est-à-dire les organismes dont les cellules possèdent des noyaux), les mitochondries sont responsables de la production d’énergie à l'intérieur des cellules pour les fonctions vitales des organismes. Le fonctionnement des mitochondries devrait donc jouer un rôle majeur dans la capacité des organismes à faire face aux sources de stress dans l'environnement. Les études de toxicologie sur des cellules en culture et des animaux de laboratoire ont clairement montré que de nombreux polluants perturbent le fonctionnement des mitochondries. Pourtant, l’impact des polluants sur les mitochondries dans les populations naturelles reste quasiment inexploré, et les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des organismes sont très mal connues chez les vertébrés sauvages. Le projet a pour objectif de mesurer l'impact du mercure sur le fonctionnement des mitochondries lors de la croissance des jeunes chez une espèce d'oiseau vivant dans les rivières. On se focalisera ici sur le mercure car il s’agit d’un polluant dont les effets sur les mitochondries ont été clairement montrés en laboratoire. Dans les populations naturelles d’oiseaux, le mercure est associé à une survie et/ou une reproduction diminuées, mais on ne sait pas quel est le rôle des mitochondries dans cette diminution. Ici, on cherche à comprendre si c'est le niveau de mercure dans l'environnement auquel les oisillons sont exposés avant ou après l'éclosion (c'est-à-dire durant la formation des oeufs et l'incubation ou durant la croissance au nid) qui influence le plus le fonctionnement des mitochondries. Dans une population suivie depuis 10 ans et où les niveaux de mercure ont été mesurés au préalable à l’échelle de chaque territoire, on réalisera des adoptions croisées partielles d'oisillons juste après l’éclosion entre nids situés dans des territoires à forte et faible concentration de mercure. La croissance de ces jeunes et le fonctionnement de leurs mitochondries seront ensuite mesurés jusqu'à l'envol.

Bénéfices attendus

Le projet vise tout d’abord à apporter des connaissances fondamentales sur l’impact de la pollution sur les organismes en milieu naturel, donc en présence d’autres sources de stress potentielles (parasitisme, prédation, manque de nourriture, etc.), qui peuvent fortement changer les conclusions d’études réalisées in vitro ou en captivité. Pour ce faire, on s’intéresse à des paramètres fondamentaux du fonctionnement des cellules, ici la respiration mitochondriale. Cette étude nous permettra donc de mieux comprendre comment le fonctionnement des mitochondries peut influencer la capacité des animaux à adapter leur métabolisme aux changements environnementaux, et plus spécifiquement quel est l’impact de la pollution au mercure sur le fonctionnement des mitochondries dans la nature ; le projet nous informera aussi sur les conséquences de cet impact sur la croissance, la reproduction et la survie des oiseaux sauvages. Les réponses à ces questions sont essentielles à la fois pour les biologistes évolutifs, pour comprendre les mécanismes qui sous-tendent les adaptations des oiseaux aux variations de l'environnement, et pour les biologistes de la conservation, pour comprendre ce qui rend certains individus, populations ou espèces plus vulnérables que d'autres à la pollution. De façon plus appliquée, le projet apportera également des informations clé pour comprendre l’impact de la pollution au mercure sur un organisme vivant dans les rivières dans la zone d’étude, et ces informations seront mises à disposition des partenaires institutionnels et associatifs locaux, leur permettant de cibler potentiellement des actions de restauration de la qualité de l’eau face à diverses sources de pollution. De telles actions sont en effet souvent d’une efficacité limitée à cause du manque d’information sur les concentrations de ces polluants à une échelle spatiale fine et sur leurs effets biologiques. L'enjeu de ces restaurations est à la fois environnemental mais aussi sanitaire, car les activités humaines liées à l'eau sont nombreuses dans la zone d’étude (pêche, sports d'eau, baignade...).

Procédures

Les individus inclus dans l’expérience seront soumis à trois interventions, uniques pour chaque animal et d’une durée limitée : 1 - au jour 2 après l'éclosion, la moitié des jeunes expérimentaux de chaque nid sera transportée entre le nid d’origine et le nid d’accueil ; ce transport est réalisé une seule fois, pour une durée de 30 min maximum pour chaque individu déplacé ; 2 - au jour 7 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront pesés, bagués et subiront une prise de sang très limitée (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 10 à 15 minutes pour l’ensemble de la nichée, et elle est incluse dans le suivi à long terme de la population ; 3 -au jour 12 après l'éclosion, les jeunes de chaque nid expérimental seront à nouveau pesés, puis mesurés et une prise de sang sera effectuée pour les analyses du fonctionnement des mitochondries (sur animaux vigiles) ; cette opération dure environ 15 à 20 minutes pour l’ensemble de la nichée. Le dérangement induit par chaque visite au nid reste très limité dans le temps et ne devrait conduire à aucune désertion comme constaté dans le cadre du suivi à long terme de la population au cours duquel les nids sont visités régulièrement aux mêmes stades.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables potentiels sur les individus expérimentaux sont : 1 - un risque de refroidissement et/ou manque de nourriture pendant le transport des jeunes entre nids ; 2 - un impact négatif de la prise de sang sur la fin de croissance des jeunes ; 3 - une augmentation du risque de prédation du fait de visites supplémentaires aux nids ; 4 - une dissémination accrue des pathogènes ou parasites entre nids. Le risque d’abandon des nids pendant la phase de manipulation devrait rester nul car les nids ne sont jamais laissés vides au cours des échanges, gardant toujours au moins la moitié des poussins à tout moment. Une diminution du nombre de jeunes au nid peut arriver naturellement (mortalité pendant la croissance) et n’entraîne pas de désertion directe ; ici elle restera très courte. Au cours du suivi à long terme de la population, les nids sont régulièrement visités (pour compter les œufs, vérifier les éclosions, baguer les jeunes, etc.), et les jeunes retirés du nid temporairement pour être pesés. Or ces dérangements n’ont jamais occasionné de désertion directe évidente au cours des 10 années passées du suivi. Le risque d’abandon (ou infanticide) des jeunes suite à l'adoption devrait également rester nul car chez ces espèces de passereaux, les adultes ne reconnaissent pas leurs jeunes et ne sont pas sensibles aux odeurs que les humains peuvent laisser sur eux (nous manipulons régulièrement les jeunes pour le baguage et les mesures sans aucun abandon après le retour au nid ; l’odorat chez ces espèces est extrêmement peu développé). Des expériences d’adoption croisées sont réalisées de façon très fréquente depuis des dizaines d’années chez de multiples espèces d’oiseaux cavicoles, sans augmentation documentée de la mortalité des jeunes. La personne responsable du projet a elle-même conduit par le passé plusieurs expériences d’adoptions croisées chez d'autres espèces, lui conférant une grande expérience dans leur réalisation pratique et les précautions à respecter. Aucun effet à long terme de ces échanges de jeunes n’est attendu non plus sur la composition génétique de la population, puisque les mouvements de dispersion des individus ont déjà lieu naturellement entre rivières dans la zone d’étude et avec les rivières aux alentours.

Devenir

Le projet vise à obtenir des données sur l’impact de l’exposition au mercure au cours de la croissance, et s’inscrit dans le cadre du suivi à long terme de la population étudiée. Ainsi, une fois le suivi de croissance des jeunes expérimentaux réalisé, les oiseaux sont laissés dans les nids où ils se trouvent et entreront ensuite dans la population d’étude s'ils survivent après l'envol jusqu’à l'âge adulte. Ils seront alors suivis é long terme, de la même façon que les individus non expérimentaux les années suivantes.

Remplacement

L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique des oiseaux au mercure et ses interactions éventuelles avec d’autres sources de stress en situation naturelle sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial). Il repose donc par essence sur la possibilité de prendre les mesures sur ces oiseaux en nature. Il n’est donc pas possible de remplacer les animaux utilisés par d’autres types de modèles.

Réduction

Pour réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérience au strict minimum, nous réaliserons des adoptions croisées partielles entre paires de nids, avec dans chaque nid expérimental une partie (la moitié) des jeunes originaires du nid en question et une partie venant de l'autre nid (jeunes adoptés). La comparaison des jeunes issus de nids différents mais élevés dans les mêmes conditions ou du même nid mais élevés dans des conditions différentes permet de tenir compte des autres effets à côté de l’exposition au mercure, comme la date dans la saison, le nombre de jeunes dans le nid, l'âge des parents, etc. Ce protocole permet ainsi de séparer les différents effets en minimisant le nombre de jeunes impliqués dans l'expérience. En 2024, nous avons pu mesurer les caractéristiques mitochondriales sur environ 100 jeunes au cours de leur croissance dans leur nid d’origine, c’est-à-dire hors expérience. Ces données préliminaires nous donnent un ordre de grandeur de l'effet attendu du mercure a priori et ainsi permettent de calibrer le nombre de jeunes nécessaire. Les résultats obtenus sur ces premières mesures donnent une différence entre territoires les plus et les moins exposés au mercure d’environ 7 %. Sur la base d’une telle différence, le nombre de jeunes à considérer dans l'expérience serait compris entre 450 et 750 jeunes au total. Sachant qu’en moyenne chaque nid expérimental contient 4 à 5 poussins, cela correspond à environ 90 à 180 nids expérimentaux. Des échanges entre 30 paires de nids, soit environ 240 à 250 jeunes, sont prévus sur une année. Cependant, parmi ces paires de nids possibles, les différences de niveaux de mercure seront plus ou moins fortes. Donc l’expérience est prévue sur 3 années, pour un total de 180 nids, soit autour de 750 jeunes, ce qui permettra d'avoir suffisamment de jeunes issus de territoires avec des niveaux d'exposition au mercure variables pour détecter leurs effets. La 3e année d’expérience ne sera réalisée que si le nombre de jeunes qui auront effectivement pu être échangés les 2 premières années n’est pas suffisant ; des analyses statistiques sur les données collectées les 2 premières années testeront si des effets peuvent être détectés, et si c'est le cas, l’expérience ne sera pas reconduite la 3e année.

Raffinement

Le projet vise à mesurer et comprendre l’impact de l’exposition au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux en population naturelle. Pour ce faire, nous utiliserons la variabilité naturelle de l’exposition au mercure entre les différents territoires sur des rivières aux niveaux d’industrialisation passée différents, pour comparer des jeunes soumis à des concentrations de mercure différentes sans avoir à manipuler directement les doses de mercure. Les procédures expérimentales utilisées pendant la manipulation des oiseaux visent à réduire les impacts négatifs potentiels sur les individus : 1 - on utilisera des chaufferettes pour garder les jeunes au chaud pendant le transport ; ces chaufferettes sont déjà utilisées en routine lors du suivi à long terme de la population, en particulier lorsque la température extérieure est basse ; 2 - on nettoiera et désinfectera le matériel utilisé pendant le transport après chaque échange pour limiter la contamination par des parasites ou maladies entre nids ; 3 - on limitera le temps de transport des poussins entre nids à 30 min maximum, ce qui correspond à des temps de pause de nourrissage qui peuvent être observés naturellement. Si le temps de transport dépasse cette durée car il n’y a pas de nids à proximité l’un de l’autre qui peuvent être appariés, nous prévoirons un nourrissage artificiel pendant le transport en utilisant de la nourriture spécifique pour l’élevage d’oiseaux insectivores, enrichie en protéines et vitamines (pâtée d’élevage) ; 4 - on limitera la quantité de sang prélevée lors des mesures à une quantité largement (6 fois) inférieure au maximum préconisé, ce qui a déjà été réalisé sans effet négatif notable sur la survie jusqu’à l’envol ; 5 - on bloquera l’entrée des nids pendant le temps de manipulation des poussins à prélever pour empêcher les parents de trouver le nid vide ce qui pourrait entraîner une désertion ; 6 - on portera une attention particulière pendant l’approche des nids à ne pas toucher les supports (rochers, murs) autour afin d’éviter de laisser des traces odorantes qui pourraient attirer des prédateurs mammifères. Enfin on restera particulièrement vigilant aux procédures mises en oeuvre pour éviter tout impact négatif non prévu qui apparaîtrait, par exemple sur la survie des jeunes, et ajuster les opérations et manipulations afin de les éviter (temps de déplacement plus court, réduction de la durée des manipulations si besoin, etc.).

Choix des espèces

Le cincle plongeur a été choisi comme espèce d'étude pour 4 raisons principales : (1) comme il s'agit d'un prédateur d'invertébrés aquatiques, il concentre les polluants qui transitent le long de la chaîne alimentaire dans son organisme, ce qui permet de les quantifier et de détecter leur impact sur le comportement, la survie, la reproduction dans une population naturelle ; (2) dans la zone d'étude, les rivières sont fortement variables dans les niveaux et type de pollution, en particulier des concentrations de mercure, permettant là encore de détecter des effets de ces polluants et de quantifier leur variation ; (3) la zone d'étude présente une densité de cincles élevée ce qui permet d'assurer suffisamment de nids expérimentaux pour obtenir une puissance statistique satisfaisante ; (4) enfin, bien que le cincle soit une espèce protégée, son statut de conservation en France est « préoccupation mineure » c’est-à-dire le statut le plus favorable (avec des populations stables). L’objectif du projet est de décrire les effets de l’exposition chronique au mercure sur des paramètres physiologiques fondamentaux (fonctionnement mitochondrial) chez des oiseaux en population naturelle au cours de la croissance. Les oiseaux inclus dans l’expérience seront donc des jeunes au nid, entre le jour 2 après l’éclosion (échanges partiels) et le jour 12 (mesures et prise de sang), les jeunes quittant le nid vers le jour 21 ou 22.

Vaccinées trois fois par voie nasale ou sous la peau, puis saignées chaque semaine jusqu'à la fin de l'étude, 2 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes sont tuées pour récupérer leur sang et leurs organes. Les vaccins testés visent des maladies infectieuses animales, avec pour horizon une mise sur le marché. Le porteur écrit par ailleurs que ces vaccins ont déjà été testés sur plus de 600 animaux dans le monde sans provoquer d'effets secondaires.

Objectifs

L'objectif est de tester des vaccins chez la souris en laboratoire est d'évaluer leur sécurité et leur efficacité avant une mise sur le marché. Les souris, en tant que modèles biologiques, permettent d'étudier la réponse immunitaire, les effets secondaires potentiels et la capacité du vaccin à protéger contre des infections spécifiques. Ces tests précliniques sont essentiels pour identifier les doses optimales et s'assurer que le vaccin est sûr et prometteur.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu des tests de vaccins chez la souris est de garantir que le vaccin induit une réponse immunitaire protectrice tout en étant bien toléré. Cela permet d'identifier les formulations prometteuses, réduisant ainsi le risque d'effets secondaires graves. En optimisant la sécurité et l'efficacité du vaccin à cette étape, on accélère le développement de traitements fiables contre des maladies, ce qui peut potentiellement sauver des animaux et prévenir des épidémies.

Procédures

Après leur arrivée et une période d’acclimatation de sept jours en zone d’hébergement, les souris seront manipulées tous les deux jours pendant deux semaines par l’expérimentateur. Cette étape permettra de réduire leur stress et de les habituer à la présence humaine avant le début des procédures. Ce projet comporte plusieurs étapes : Les souris recevront trois doses de vaccin, administrées soit par injection sous la peau, soit par instillation nasale. Des prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude.

Impact sur les animaux

Les procédures prévues pourraient être une source de stress pour les animaux en raison des manipulations nécessaires. Pour limiter ce stress, les souris seront habituées à être manipulées avant le début des expériences. Les seules douleurs prévues concernent une prise de sang au niveau de la queue, avec l’application d’un anesthésiant local pour limiter l’inconfort, ainsi que l’injection du vaccin sous la peau. Ces souris seront surveillées de près pour s’assurer qu’elles ne ressentent pas de gêne. Pour les souris recevant le vaccin par le nez, une attention particulière sera portée afin d’éviter tout risque de fausse route. La vaccination se fera en douceur, goutte à goutte, avec un très petit volume de liquide. Après l’administration, nous vérifierons qu’elles respirent normalement. Les vaccins utilisés ont déjà été testés sur plus de 600 animaux dans le monde sans provoquer d’effets secondaires. Ils sont fabriqués sur place à partir de composants inactivés et testés en laboratoire pour garantir leur sécurité et leur efficacité.

Devenir

Pour l’ensemble des procédures, les animaux seront mis à mort. En effet, la récupération d’échantillons (sang, organes) est essentielle pour déterminer l’efficacité de nos thérapies.

Remplacement

Notre protocole respecte le principe de remplacement en intégrant des méthodes alternatives lorsque cela est possible, afin de réduire l'utilisation des souris. Avant de recourir aux animaux, nous avons exploré des approches in vitro et des modèles informatiques pour simuler certaines étapes expérimentales, notamment des cultures cellulaires et des modélisations biologiques, qui permettent d’obtenir des informations préliminaires et d’affiner les hypothèses. Cependant, l’utilisation des souris reste nécessaire pour obtenir des données in vivo indispensables à la compréhension des processus biologiques complexes qui ne peuvent pas être reproduits complètement par d'autres méthodes. Ce recours aux animaux n'intervient qu'en dernier ressort, après avoir épuisé toutes les solutions de remplacement non animales possibles.

Réduction

Notre protocole respecte pleinement le principe de réduction en optimisant le nombre de souris utilisées pour atteindre des résultats scientifiques robustes et statistiquement valides. Le calcul de la taille de l’échantillon a été effectué avec soin afin de déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des données significatives, tout en évitant une sous-utilisation ou une surutilisation d’animaux. De plus, nous avons intégré des techniques non invasives et longitudinales, comme des mesures répétées sur le même individu (prélèvements sanguins), pour maximiser l'information obtenue à partir de chaque animal. Ces méthodes permettent de réduire le nombre total de souris tout en garantissant l’acquisition de données complètes et fiables.

Raffinement

Nous mettons tout en œuvre pour assurer le bien-être des animaux et réduire au maximum leur stress et leur inconfort. Nos efforts ne se limitent pas à leurs conditions de vie, mais portent aussi sur la façon dont nous réalisons les expériences pour qu’elles soient le moins contraignantes possible. Avant toute intervention, les souris auront une période d’adaptation de sept jours à leur nouvel environnement. Elles seront aussi habituées progressivement à être manipulées par les chercheurs, ce qui les aidera à être plus à l’aise. Nous vérifierons leur état de santé chaque jour en surveillant leur poids, leur alimentation et leur comportement. Si nous détectons le moindre signe d’inconfort, des mesures adaptées seront prises immédiatement pour éviter toute souffrance inutile. Pour réduire la douleur pendant les procédures, nous utiliserons des solutions adaptées : un anesthésiant local avant les prises de sang, un gaz anesthésiant pour certaines interventions, et une surveillance attentive après la vaccination. Enfin, nous veillerons à ce que les souris aient un environnement enrichi avec des éléments adaptés à leurs besoins naturels. Cela leur permettra d’exprimer des comportements normaux et contribuera à leur bien-être général, tout en garantissant des résultats scientifiques plus fiables.

Choix des espèces

Bien que les études in vitro préalables nous aient apporté beaucoup d’informations, les résultats ont besoin d’être confirmés in vivo car un système biologique complexe est nécessaire afin de développer des modèles physiologiques pertinents en regard de nos hypothèses. Nous nous sommes concentrés sur le modèle murin qui a l’avantage de présenter des similitudes avec le modèle humain et pour lequel nous disposons d’un large panel d’outils moléculaires pour son étude. Le modèle murin est un modèle de choix pour l’étude de la réponse immunitaire. De plus, il s’agit du modèle le plus utilisé dans la communauté scientifique permettant ainsi les échanges internationaux des résultats. L'utilisation de souris âgées de 7 semaines dans les expérimentations scientifiques est justifiée par le fait qu'à cet âge, elles sont considérées comme adultes jeunes, ayant atteint leur pleine maturité physique et physiologique. Cela permet d'obtenir des résultats plus fiables et représentatifs des mécanismes biologiques adultes, tout en évitant les variations dues aux processus de croissance ou de vieillissement. De plus, ces souris présentent généralement une santé robuste, facilitant l'homogénéité des groupes expérimentaux et réduisant les biais liés à des facteurs extrinsèques.