Expérience 1 « effet de facteurs environnementaux »

5.1.1.1 Objectif

Notre objectif était de disposer de données individuelles de croissance de poissons lors de l’évolution de l’hétérogénéité de croissance. Nous nous sommes ainsi intéressés au phénomène de convergence d’hétérogénéité, en interaction avec des variations du taux de rationnement et du mode de distribution. Le phénomène de convergence d’hétérogénéité est observable en faisant varier le CV de poids initial. L’effet des deux variables liées à l’alimentation sur l’hétérogénéité ont déjà été étudiés chez d’autres espèces et sont pertinentes dans un contexte d’aquaculture (c.f. § 1.1 : Mc Carthy et al., 1992 et Jobling et Koskela1996, concernant le taux de nourrissage; Gelineau et al. 1998 concernant le mode de distribution). Ces données ont été utilisées en deux étapes : lors de la première étape, des analyses statistiques ont permis de comparer les résultats observés avec ceux de la littérature. Dans la deuxième étape, les données expérimentales sont utilisées avec le modèle (pour effectuer des calibrations et validations)

5.1.1.2 Matériel et méthodes

Quatre cents perches (Perca fluviatilis) issues de l’élevage commercial « Lucas Perche » ont été élevées de 5g à 25g dans des bacs de 6000L, en circuit fermé. Les poissons ont été allotés dans 8 bacs de 500L en circuit fermé dont la moitié avait un CV initial de poids de 27% tandis que l’autre avait un CV initial de 12% : ce contrôle du CV initial a été réalisé à l’aide d’un tri sur 5 classes de poids, les poissons étaient anesthésiés à l’aide d’une dose de 2-phénoxy-ethanol à une concentration de 0.2mL.L^-1. Après cette manipulation, les poissons ont été laissés en période d’acclimatation pendant 12 jours puis ont subi la pose d'un transpondeur magnétique (marque TROVAN) par incision ventrale sous anesthésie (même protocole que précédemment). Après cette opération, les poissons ont été laissés de nouveau une semaine en période d’acclimatation au cours de laquelle les morts (12 au total) ont été remplacés. Enfin, à la fin de cette semaine, un contrôle de croissance (sans anesthésie) a été effectué et le plan expérimental mis en place. Chaque unité expérimentale contenait 50 individus. A partir de cette date, un contrôle de croissance a été réalisé toutes les 3 semaines sous sédation (0.1mL.L^-1 à 0.2mL.L^-1 de 2-phénoxy-ethanol suivant la taille des poissons) sur un total de 172 jours. Au bout de cette période, les poissons ont été abattus et disséqués de façon à obtenir le poids vif, la longueur totale et standard, le poids du gras peri-viscéral, le poids du foie, le poids des gonades et le sexe. Durant toute l’expérimentation, la photopériode a été de 18L/6O et la température de 22°C±1°C. L’alimentation a été distribuée 6 jours sur 7. Des mesures de pH, de concentrations de nitrites et d’ions ammonium ont été réalisées 3 fois par semaine.

Figure 34: Schéma des manipulations effectuées sur les poissons de l’expérience 1 « effet des facteurs environnementaux »

5.1.1.3 Facteurs étudiés

Trois facteurs ont été sélectionnés pour étudier la dynamique de l’hétérogénéité de croissance : l’hétérogénéité initiale, le taux de rationnement et le mode de distribution de l'aliment. Deux modalités ont été sélectionnées pour chaque facteur :

Hétérogénéité initiale : 2 valeurs initiales ont été testées. Nous voulions à l’origine une modalité à 15% et une à 33% (proche de l’hétérogénéité stable). Mais le lot disponible de poissons n'a permis d'atteindre que des valeurs de CV de12% et 27%.

Taux de rationnement : 2 modalités ont été testées : un apport optimal et un rationnement à 50%. L’apport optimal était estimé par distribution de l'aliment jusqu'à satiété, de façon visuelle, ce qui permettait d’estimer un taux de rationnement optimal. En le divisant par deux, nous obtenions le taux de rationnement des bacs dont le rationnement était limité.

Mode de distribution : L’aliment était distribué selon 2 modes de distribution différents : 2 fois par jour à la main ou en continu toute la journée à l’aide d’un tapis distributeur.

Le plan expérimental correspondait à un plan factoriel complet à 3 facteurs à 2 modalités. Le nombre d’unités expérimentales était alors de 8.

Temps Élevage bacs 6000 L Allotement bacs 500 L Tri CV initial J-18

Pose des transpondeurs magnétiques J-6 J 1 Contrôle de croissance initial. Mise en place du plan expérimental J 172 Contrôles de croissance tous les 21 jours

Abattage, mesures de: - Poids - Longueur - Poids du gras - Poids du foie - Poids de gonade - Sexe Temps Élevage bacs 6000 L Allotement bacs Tri CV initial J-18

Pose des transpondeurs magnétiques J-6 J 1 Contrôle de croissance initial. Mise en place du plan expérimental J 172 - Poids - Longueur - Poids du gras - Poids du foie - Poids de gonades - Sexe

Hétérogénéité

initiale Taux Rationnement Mode distribution Combinaison Numéro bac

12% Optimal/2 Main 1 501 12% Optimal/2 Tapis 2 503 12% Optimal Main 3 505 12% Optimal Tapis 4 502 27% Optimal/2 Main 5 506 27% Optimal/2 Tapis 6 508 27% Optimal Main 7 504 27% Optimal Tapis 8 507

Tableau 15 : Plan expérimental de l’expérience 1 « effets des facteurs environnementaux »

Codage des modalités:

Hétérogénéité initiale basse = -1 Hétérogénéité initiale haute = +1 Taux Rationnement Optimal/2 = -1 Taux Rationnement Optimal = +1 Mode distribution Main = -1 Mode distribution Tapis = +1

5.1.1.4 Variables de sortie et analyses statistiques

Les variables de sortie analysées sont : le poids individuel, le CV du poids, la variation de CV entre les poids initiaux et les poids finaux, le coefficient de Spearman ente les poids initiaux et les poids finaux, la croissance évaluée à l’aide du TGC et l’écart type de TGC individuel de chaque bassin. L’analyse des variables de sortie se fait par une analyse de variance (ANOVA). Pour construire le modèle d'analyse de variance, nous utilisons la méthodologie des graphiques de Daniel (Daniel, 1959) ou graphes des quantiles ½ normaux qui consiste à sélectionner de façon visuelle les facteurs d’entrée (et leurs interactions) susceptibles d’être actifs. Les effets potentiellement actifs sont ensuite testés par analyse de variance dont la résiduelle est constituée par les effets non actifs. Les graphiques de Daniel et les analyses de variance sont réalisés à l’aide du logiciel R software (fonctions lm() et anova()). Les graphiques sont issus d’une programmation personnelle. La suppression des facteurs non actifs du modèle d'analyse de variance, permet de limiter le nombre de paramètres à estimer, et augmente donc la qualité des tests statistiques (notamment la puissance). La qualité générale du modèle est estimée à l’aide du CVETR= Ecart-type résiduel/ Moyenne variable sortie. La puissance des tests de significativité des facteurs a été réalisée à l’aide de la procédure GLMPower de SAS. La normalité des résidus est vérifiée par un test de Shapiro et par le traçage de la droite de Henry, pour une vérification visuelle.

5.1.1.5 Traitement des données des poissons morts.

Bac 501 502 503 504 505 506 507 508 Nombre de morts 4 4 2 3 4 13 7 6 Tableau 16 : nombre de morts par bassin en cours d’expérimentation

Dans la mesure où les phénomènes étudiés sont le résultat d’interactions sociales entre individus, la mort de poissons en cours d’expérimentation est particulièrement problématique

à traiter. Dans ce travail deux artifices ont été appliqués pour pallier ce problème. La première option consiste à enlever de l’analyse les poissons morts en cours d’expérimentation. La seconde option consiste à inférer son poids à partir de l’évolution de poids de ses congénères. Concrètement la procédure choisie est la suivante : lors de la mort d’un poisson, nous avons identifié les 4 poissons dont les poids sont les plus proches du mort. La croissance de ces poissons a été mesurée (en l’estimant à l’aide du TGC) puis moyenné entre les 4 poissons. Enfin cette croissance moyenne a été appliquée au poisson mort à partir de son dernier poids connu. Ces deux méthodes présentant des limites, nous les avons utilisées de conserve.