Au cours de ce travail de thèse, 3 expériences ont été réalisées. Les procédures et les designs expérimentaux suivis sont présentés dans cette partie.
3.2.1 Expérience 1 en laboratoire
Cette première expérience avait pour objectif l’étude du sens de l’audition chez l’huître
Magallana gigas et fait l’objet d’un article traité en détail dans le chapitre 4 (article : The
sense of hearing in the Pacific oyster, Magallana gigas). L’expérience a pris place dans les locaux de la station marine d’Arcachon. Les huîtres ont été placées dans un anneau d’un volume de 350 L (Figure 3.2) situé dans une salle d’expérimentation climatisée
et rendue hermétique à la lumière extérieure. Les huîtres posées sur un sac à huîtres vide étaient continuellement alimentées en eau de mer non filtrée. L’eau était pompée en continu de la baie d’Arcachon. Du phytoplancton était ajouté quotidiennement. La température, la photopériode, la salinité et le pH étaient continuellement contrôlés tout au long de l’expérience. Les plus grands soins ont été pris pour minimiser les vibrations générées par l’expérimentateur et celles transmises par des sources externes. Pour réduire ces vibrations transmises à l’anneau, le débit d’eau a été canalisé sous l’eau pour éviter une collision avec la surface et la création de bulles. La production de courant dans l’anneau a été générée à l’aide d’un axe pourvu de disques rotatifs entraînant le mouvement de l’eau. En effet, la vitesse du courant d’eau influence profondément l’activité ventilatoire chez les huîtres (Dolmer,2000) et dans cette expérience le courant généré était maintenu constant tout au long de l’expérimentation. L’anneau a également été isolé des vibrations extérieures à l’aide de supports d’absorption de vibrations composés de balles de tennis, de bacs de sable et de planches de bois aggloméré. Tous les équipements d’acquisition des enregistrements audio ont été placés à distance pour minimiser toute perturbation pendant les essais et le comportement était suivi en ligne pour détecter toute perturbation anormale.
Figure 3.2 – Illustration du dispositif expérimentale pour la caractérisation du sens de l’audition chez l’huître Magallana gigas. Volume : 350 L, diamètre extérieur : 2 m, diamètre intérieur : 1 m.
Les huîtres ont été exposées lors de cette expérience à différents stimulus sonores. Le son généré était sous forme d’un son pur composé d’une unique fréquence (Figure 3.3). Bien que les sons purs soient peu susceptibles de se produire dans le terrain, seule une compréhension de la réponse des huîtres à l’égard de chaque fréquence permet une bonne caractérisation de leur capacité à percevoir des sons.
CHAPITRE 3. MATÉRIELS ET MÉTHODES
Figure 3.3 – Exemple d’un stimulus utilisé lors de l’exposition des huîtres au son. A, onde sinusoïdale. B, Analyse spectrale de l’onde sinusoïdale montrant sa composition fréquentielle (100 Hz) et sa puissance.
Lors de ces tests, le comportement des animaux était affiché directement sur une interface de commande Labview (Figure 3.4). Ceci permettait d’observer les réactions des animaux aux stimuli sonores appliqués en temps réel. Tous les tests ont été effectués durant la période d’éclairage c’est-à-dire entre 9 et 18 h.
Les enregistrements valvaires des animaux sur toute la période des tests ont été stockés sur ordinateur pour un traitement ultérieur.
Figure 3.4 – Interface du logiciel Labview pour le suivi et l’enregistrement du compor-tement valvaire des huîtres.
3.2.2 Expérience 2 en laboratoire
La deuxième expérience a eu lieu également en laboratoire et avait pour objectif l’étude de l’effet de la pollution sonore et son interférence avec une pollution métallique sur les huîtres (Chapitre 5 ; article : Noise pollution limits metal bioaccumulation and growth rate in a filter feeder, the Pacific oyster Magallana gigas). L’expérience a été menée dans la même pièce que pour l’expérience 1 non plus dans l’anneau décrit plus haut mais pour
des raisons pratiques dans des bacs. Les huîtres ont été disposées dans 4 bacs identiques (Figure 3.5). Les bacs ont été alimentés en eau de mer non filtrée provenant du bassin d’Arcachon. Le débit de renouvellement de l’eau a été contrôlé à l’aide d’un débitmètre. Pendant l’expérimentation, les huîtres ont été nourries avec des algues déshydratées. Et afin d’homogénéiser le volume d’eau dans les bacs et créer un courant d’eau minimum et stable, des bulleurs d’aquarium placés dans des airs lifts ont été utilisés. Tout au long de l’expérience, les paramètres physiques (température, pH et salinité) ont été surveillés. Les huîtres ont été soumises, durant toute la période, à une alternance lumière : obscurité de 13h : 11h.
Figure 3.5 – Vue générale du dispositif utilisé lors d’exposition des huîtres au bruit couplé à une contamination métallique.
Pour réduire au maximum toute transmission des vibrations, les bacs ont été installés sur des bancs antivibratoires. Le système était composé de différentes couches : bacs à sable, balles de tennis, planches de bois aggloméré, chambres à air et plaques en béton. Le but à nouveau était de prévenir et limiter toute perturbation de l’activité ventilatoire des animaux étudiés (Massabuau,2001).
Des huîtres équipées de capteurs pour le suivi de leur comportement ont été placées à nombre égal dans les 4 bacs. D’autres huîtres non équipées ont été étudiées sans capteur pour quantifier la teneur en cadmium dans leurs tissus et procéder à des analyses géné-tiques. Sur les 4 bacs, deux bacs (2 répliquas) ont été utilisés pour l’exposition au bruit couplé à une contamination au cadmium alors que les deux autres bacs (2 répliquas) ont été contaminés au cadmium sans exposition au bruit. Dans les bacs exposés au bruit, un haut-parleur a été suspendu et immergés dans la colonne d’eau pour la production du son (Figure 3.6).
Après une période d’acclimatation qui a duré 6 jours, les huîtres placées dans les bacs équipés de haut-parleur ont été exposées au bruit. L’idée était d’exposer les animaux à une
CHAPITRE 3. MATÉRIELS ET MÉTHODES
Figure 3.6 – Vue de l’intérieur du bac expérimentale avec une vue sur le haut-parleur immergé.
ambiance sonore relativement proche de celle observée dans un port de commerce. Les pistes sonores ont donc été créées pour obtenir des bruits de passage de bateau (Figure 3.7) avec des périodes de silence (= bruit ambiant) entre les passages pour un total de 92 passages par jour. Après les 5 jours d’exposition au bruit, la contamination au cadmium (concentration de cadmium libre = 0,5 µg · L−1) a été initiée dans tous les bacs pour une période de 15 jours. Lors de l’exposition, la concentration du cadmium a été vérifiée à l’aide de prélèvements journaliers d’eau. Les prélèvements des individus pour le dosage du cadmium dans les tissus et pour l’analyse génétique ont été effectués pendant la période d’exposition.
Figure 3.7 – Exemple d’enregistrement d’un passage de bateau dans le port de Santander. A, enveloppe sonore du passage de bateau d’une durée de 16 minutes. B, Analyse spectrale du son montrant sa composition fréquentielle et sa puissance.
3.2.3 Expérience 3 sur le terrain
La troisième expérience a eu lieu sur le terrain. L’expérience avait pour objectif d’effectuer une analyse comparée du comportement de l’huître M. gigas dans un port commercial (Chapitre 6). L’étude a été réalisée sur deux années consécutives enregistrées en 2011 et
2012 et nous avons analysé, traité et interprété les enregistrements au cours de cette thèse. Lors de la première année (2011), des huîtres originaires du port de Santander, un port situé dans le golfe de Gascogne, ont été équipées de capteurs pour le suivi de leur com-portement. Le trafic à l’intérieur du port de Santander est majoritairement composé de gros cargos (67,24 %) et de navires de pêches (11,21 %) (https://www.fleetmon.com/). Plusieurs paramètres comportementaux ont été étudiés tels que la durée d’ouverture valvaire, le rythme d’ouverture et de fermeture, l’amplitude d’ouverture, la croissance et la détection des événements de pontes. Le comportement des huîtres de Santander a été comparé à celui des huîtres vivant dans le bassin d’Arcachon. Le Bassin d’Arcachon est également sur le Golfe de Gascogne et son embouchure est à ≈ 230 km de celle du Port de Santander. Le bassin d’Arcachon a été pris comme référence peu ou pas exposé à une pollution sonore audible pour les huîtres car il connait une faible activité maritime marchande : aucun cargo par rapport au port de Santander, une dizaine de chalutiers et présence majoritaire de bateaux de plaisance. De plus nous avons à la Station Marine d’Ar-cachon un historique important d’enregistrements du comportement de M. gigas depuis 2006.
Durant la deuxième année (2012) un lot d’huître (n = 8) ramené de la baie de San Vi-cente de la Barquera, une baie située à 50 km du port de Santander et qui connait une faible activité de port de pêche comparable à celle du Bassin d’Arcachon, a été équipé de capteurs et immergé au côté d’huîtres originaires du port de Santander (n = 8). Les ani-maux ont été installés rigoureusement à la même position que l’année d’étude précédente (2011). L’objectif pour cette deuxième année d’étude a été de suivre le comportement d’huîtres dites ‘naïves’ dans un port commercial et de comparer leur comportement avec des huîtres vivant depuis leur naissance dans cet environnement sonore bruyant.