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Comprendre les marées

Ecologie de l'huître 06/07/2015

Les marées sont une composante fondamentale de régulation de la vie sur l’estran. Voici quelques explications pour mieux comprendre le phénomène.

Les marées sont un phénomène beaucoup plus complexe qu’on ne le pense généralement. Elles dépendent très fortement du lieu où on se trouve et contrairement aux idées reçues ne sont pas totalement périodiques : différences d’amplitudes à travers le monde (Baie de Fundy, marées de 16m ; Mer Noire, marées de 1m environ), différences aussi de périodicité (1 ou 2 marées par jour).
A travers cet article, nous allons découvrir l’origine des marées, expliquer le principe de modélisation des océans, nous interroger sur les variations du niveau des océans et proposer des ressources pour obtenir les coefficients et les horaires des marées.

Description théorique du phénomène de marées

Les marées sont en premier lieu une variation d’apparence cyclique de la hauteur d’eau. La plus grande responsable de ce phénomène est la lune et sa force d’attraction gravitationnelle qui s’applique en tous points de la Terre. Le soleil n’est responsable que dans une moindre mesure puisque la force qu’il induit ne représente que 45% de celle de la Lune.

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Force génératrice des marées comme résultante de la force d’inertie et de la force d’attraction gravitationnelle de la Lune. En réalité il faut ajouter la force d’attraction du soleil pour être plus complet (© Ostrea.org)

Force génératrice des marées

Le décalage des horaires des marées de 50min par jour s’explique par la mise en évidence de ces forces. En effet, ce décalage correspond à la différence entre les heures des passages successifs de la lune dans le plan méridien (à la verticale du lieu passant par les deux pôles).

La périodicité apparente de 14 à 15 jours et les correspondances avec les phases de la Lune des périodes de vives-eaux et de mortes-eaux sont des demi-lunaisons, elles correspondent aux conjonctions ou aux oppositions de la Lune et du Soleil.

La force génératrice des marées engendrée par la Lune est donc la différence entre la force centrifuge et la force d’attraction gravitationnelle de la Lune. Au centre de la Terre, cette force est nulle puisque la Lune et la Terre ne s’éloignent ni ne se rapprochent l’une de l’autre.

La force d’inertie est identique en tous points de la Terre.

La force d’attraction gravitationnelle varie avec l’inverse du carré de la distance entre les points considérés. A la surface de la Terre, la différence entre ces deux forces est non nulle. La force générée par un astre est donc maximale lorsque l’astre se trouve au zénith ou au nadir (opposé du zénith) et minimale lorsque l’astre se trouve à l’horizon.

Pour appréhender totalement le phénomène des marées, il suffit alors d’ajouter les deux résultantes des astres ayant les plus fortes interactions avec la Terre : la Lune et le Soleil. Les forces engendrées par les autres planètes pouvant être ignorées.

Autres facteurs qui influent l’amplitude des marées

Mais alors, me direz-vous, comment s’expliquent les grandes différences locales d’amplitude comme par exemple entre La Rochelle et La baie du Mont Saint-Michel ? En effet, les équations hydrodynamiques mises en place à partir de cette force génératrice n’expliquent pas et ne rendent pas compte de ces différences.

Théoriquement les masses d’eau devraient osciller avec la même période que la force génératrice (oscillations forcées). Mais la force génératrice des marées engendre des ondes qui se propagent inégalement en fonction du milieu, de la profondeur et de la température. Elles se renforcent donc ou s’atténuent selon les endroits.

A cela s’ajoute près des côtes un phénomène de rétention assimilable à une force de frottement avec le fond marin. Et, en milieu très peu profond, la marée elle-même influence la propagation de ces ondes à travers les variations de la hauteur d’eau. Les équations ne sont alors plus linéaires à cause de l’importance de la hauteur d’eau.

Il est aussi à signaler l’importance toute particulièrement pour l’ostréiculture, du facteur météorologique qui en plus des variations dans l’espace décrites ci-dessus introduisent des variations dans le temps et peuvent fausser les prévisions établies de longue date. Ainsi, lors de la tempête du 27 décembre 1999, la haute mer fut d’au moins 30 degrés supérieure aux prévisions, soit une surcôte de 3 m. Voir également l’article sur la surcôte de Xynthia pour mieux comprendre ces phénomènes.

Principe de la modélisation des courants

Principe de modélisation de la circulation océanique

Principe de modélisation de la circulation océanique (© Ostrea.org)

Afin de prévoir le plus finement possible les marées et les courants qu’elles génèrent, une méthode comparable à celle utilisée en météorologie est utilisée. L’océan est découpé en mailles (cf. schéma ci-contre). Ensuite en connaissant le volume de chaque maille, la différence de volume entre l’eau qui entre et l’eau qui sort donne la hauteur d’eau dans chacune des mailles (principe de conservation). Pour calculer cela on applique le principe fondamental de la dynamique avec :

  • Les forces de pressions dues aux différences de hauteur d’eau dans les mailles voisines.
  • Les forces de Coriolis (dues à la rotation de la Terre).
  • Les forces de freinage (rétention)

L’ensemble des mailles étant interdépendantes, le problème se résout de manière globale à l’aide de calculateur. La précision obtenue dépend de la précision des données de bathymétrie (mesure de la hauteur d’eau) et de la taille des mailles utilisées.

Nous avons vu que la précision des prévisions en matière de marées dépendait des mesures de bathymétrie. Mais ces mesures dépendent elles-même de la connaissance précise des marées. En fait, ce cercle vicieux résulte de la difficulté à définir un zéro absolu. L’autre problème qui se pose est la complexité du calcul qui demande l’aide de puissants calculateurs.

Variations du niveau des océans

La difficulté de cette question réside dans la quantification des nombreux facteurs qui interviennent. Les chiffres qui suivent doivent donc être pris comme des ordres de grandeurs plutôt que comme des vérités absolues.

Il faut savoir que la hausse du niveau des mers n’est pas une chose nouvelle puisque depuis la dernière glaciation, il y a 21000 ans, le niveau des océans a augmenté de 120 m. Cette hausse semble s’être ralentie ces 2000 dernières années (0,1mm) pour reprendre de plus belle il y a peu (1 mm par an).

Voici les différents facteurs intervenus dans l’élévation du niveau des mers au XX° siècle :

  • Recul des glaciers : 1 à 4 cm.
  • Fonte de la calotte glacière (Pôle Nord et Groenland) : 1 cm ; Antarctique : -2 à 0 cm.
  • Déglaciation entamée avec la fin de la période glacière : 5 cm.
  • Dilatation thermique des océans : 3 à 7 cm.
  • Fonte des pergélisols : 0,5 cm.
  • Activités humaines : -2,5 cm à +0,5 cm

D’où un bilan total de 10 à 20 cm.
On remarque que le réchauffement climatique est selon ce schéma le principal responsable de l’élévation du niveau des océans puisqu’il influe sur leur dilatation thermique et sur la fonte des glaciers. Une accentuation du réchauffement climatique peut donc faire craindre une hausse bien plus importante pour le XXI° siècle.

Obtenir les horaires et les coefficients des marées

En France, l’organisme officiel chargé de calculer les coefficients et les horaires des marées est le Shom (Service Hydrographique et Océanographique de la Marine) : voir les horaires et coefficients des marées à 7 jours.

Le Shom met aussi a disposition une page qui explique les marées : Page explicative du Shom.

Visitez aussi la page sur les marées de l’IMCEE (Institut de Mécanique Céleste et de Calcul des Ephémérides).

L’Ifremer (Institut Français de Recherche pour l’Exploitation de la MER) a fait de même avec un dossier d’explication sur les marées.

Il existe un logiciel gratuit pour calculer les marées, voici un lien direct chez télécharger.com : Marée dans le monde. Il existe aussi le logiciel payant shomar, édité par le SHOM.

Enfin, le site internet maree.info fait aussi ça très bien.

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La nutrition de l’huître

Ecologie de l'huître 06/07/2015

Présentation de la fonction de nutrition de l’huître et du parcours des nutriments dans le tube digestif.

Les huîtres mangent comme elles respirent

Les Huîtres sont des organismes pouvant filtrer de 5 à 16L d’eau par heure en régime normal. Elles créent, grâce aux cils de leur cavité palléale* un courant d’eau assez faible (de l’ordre de 4cm/min) qui passe sur leurs branchies. Les particules contenues dans l’eau sont alors triées selon leur taille, le tissu branchial recouvert de mucus* constituant un véritable système de grilles. Vous pouvez voir ce phénomène en détail dans cette vidéo de l’Observatoire Océanologique de Banyuls. Les particules de taille trop importante sont englobées de mucus et rejetées sous forme de pseudo-fèces*. Les Diatomées* non coloniales, les Flagellés ainsi que certains spores* d’algues sont acceptés. Les parcelles alimentaires retenues sont ensuite transportées par action ciliaire jusqu’à la bouche, qui se présente comme une fente terminale formée de deux lèvres soudées et terminée par quatre palpes labiaux.

Au niveau de ces palpes s’effectue un second tri selon la taille et la présence d’ornementations sur les particules. Puis ils amènent les particules à l’œsophage court, à paroi ciliée et recouverte de mucus, conduisant à son tour les particules vers l’estomac, lieu d’un nouveau tri selon la valeur nutritive cette fois. Là s’effectue un broyage mécanique et une attaque enzymatique transformant le bol alimentaire en « soupe nutritive » : un stylet cristallin, « tige » jaunâtre de couches concentriques de mucoprotéines*, bute sur la partie chitineuse* de l’estomac. Des cils vibratiles le font tourner (jusqu’à 90 tours par minutes), le faisant s’user en libérant des enzymes digestives appelées diastases. Il participe également à la trituration des éléments nutritifs. De plus, la présence de grains de sable à l’intérieur même de l’estomac facilite le broyage des particules.

La « soupe nutritive » remonte ensuite dans les canaux de l’hépatopancréas, ou glande digestive, qui entourent totalement l’estomac. Ces canaux se ramifient en tubules où a lieu la digestion intracellulaire. Les déchets de cette digestion passent dans l’intestin, sont englobés dans du mucus et sont rejetés sous forme de fèces.

Le trajet complet d’un aliment dans le tube digestif d’une huître dure de 80 à 150 min.

Mais que mangent-elle ?

Diatomées, une classe de phytoplancton, vues au microscope (NOAA, 1983)

Diatomées, une classe de phytoplancton, vues au microscope (NOAA, 1983)

Microphages, les Huîtres se nourrissent de phytoplancton* en suspension dans la colonne d’eau. Elles peuvent filtrer en 24 heures, à travers leur cavité palléale, une masse d’eau correspondant à plus de 1500 fois le poids de la nourriture retenue. Leur digestion augmente considérablement la sédimentation par l’accumulation de fèces.

Elles sont également de très bon bioaccumulateurs de polluants et de métaux lourds, qu’elles stockent dans leur glande digestive à de fortes concentrations. Ceci pose un vrai problème sanitaire lorsqu’elles sont consommées par les hommes qui ingèrent alors le polluant.

Glossaire de l’article

Cavité palléale : cavité pourvue de cils vibratiles s’ouvrant sur le milieu extérieur abritant, entre-autres, les branchies et l’anus.

Fèces : déchets de la digestion.

Pseudo-fèces : particules expulsées hors de l’organisme avant même d’avoir été digérées.

Diatomées : Algues Brunes microscopiques.

Spores algaux : éléments de reproductions contenant les gamètes des algues.

Mucus : substance gluante et collante sécrétée par les branchies à laquelle adhère les particules de la colonne d’eau.

Mucoprotéines : protéines constituant le mucus.

Phytoplancton : ensemble des particules végétales flottant dans la colonne d’eau.

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La reproduction de l’huître creuse, Crassostrea gigas

Ecologie de l'huître 06/07/2015

La reproduction de l’huître creuse fait intervenir une succession d’étapes, de la gamétogenèse à la fixation en passant par la phase larvaire, soumises à de nombreux aléas.

Le cycle de reproduction

La sexualité des huîtres a très tôt été décrite comme reposant sur un hermaphrodisme successif : elles peuvent être mâles et femelles alternativement mais la présence simultanée des deux sexes chez un même individu est rare (Amemiya, 1929). Toutefois, la détermination du sexe est un phénomène complexe qui semble régulé par de nombreux paramètres extérieurs (Lango Reynoso, 1999). Dans les premières études sur le sujet, toutes les possibilités de changements ont été observés lors de suivis individuels sur plusieurs années (Amemiya, 1929 ; Needler, 1942) avec cependant toujours une proportion importante d’huîtres qui restent mâles. C’est ce qui à conduit Coe (1934) à différencier, pour C. virginica, les “vrais mâles” des mâles hermaphrodites. La seconde observation générale consiste en la baisse du sexe-ratio mâle/femelle au fil du temps au sein d’une même classe d’âge vers une valeur de 1 (Amemiya, 1929 ; Buroker, 1983). De ces premières constatations, deux pistes de recherche ont été poursuivies en s’attachant, soit à montrer l’influence des facteurs environnementaux sur la détermination du sexe, soit à proposer un modèle génétique de détermination du sexe des huîtres creuses.

Pourtant, aujourd’hui encore les conditions qui conduisent une huîtres à être mâle ou femelle restent un mystère.

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Cycle de reproduction de l’huître creuse, Crassotrea gigas.

Le cycle de reproduction de l’huître creuse est composé de deux phases bien distinctes : une phase de maturation saisonnière des produits sexuels, la gamétogenèse, et une phase de vie larvaire (figure ci-dessus). Les périodes de transition entre ces phases sont brèves, il s’agit de la fécondation et de la fixation. Pour le bon succès de la reproduction, il est nécessaire que l’ensemble de ces étapes se passent sans accrocs.

La gamétogenèse

Au cours de la première phase, les géniteurs adultes sessiles maturent un grand nombre de gamètes. Cette maturation commence à la fin de l’hiver ce qui, sur les côtes françaises, correspond généralement à des températures de l’eau de 8 à 11°C (Le Dantec, 1968 ; Pouvreau et Le Pennec, 2006). Elle se poursuit ensuite jusque vers le mois de juillet.

La fécondation

A cette période, l’huître entre dans une période d’instabilité où des conditions favorables pourront déclencher l’émission des gamètes. L’émission des gamètes s’effectue donc principalement au cours des mois de juillet ou d’août. La fécondation est externe : la rencontre entre l’ovule et le spermatozoïde a lieu au sein de la colonne d’eau.

L’émission des gamètes chez l’huître creuse se traduit chez la femelle par de violents mouvements valvaires. Ceci rend la ponte de la femelle détectable au moyen d’un enregistrement de l’activité valvaire (Nelson, 1928 ;Galtsoff, 1938 ; His, 1970, 1975). Chez le mâle, c’est une importante action des cils qui propulse les spermatozoïdes à l’extérieur. Cette émission de gamètes peut être partielle ou totale en fonction de la quantité de gamètes et des conditions du milieu. Sa durée peut aller de quelques minutes à plus d’une heure. Elle a lieu préférentiellement durant le flot de la marée (Nelson, 1928 ; Carriker, 1951). Il existe généralement plusieurs émissions durant l’été.

L’importance de l’émission et sa synchronicité sont des facteurs de succès de la cohorte larvaire qui en résulte (His, 1975). Des conditions du milieu favorables, température supérieure à 20°C et nourriture abondante donnent lieu à des émissions de gamètes importantes et bien synchronisées tandis qu’un milieu défavorable provoquera des émissions diffuses (His, 1991).

La vie larvaire

A partir de ce moment débute la vie larvaire de l’huître creuse. La larve commence sa vie au stade de larve trochophore avant de rapidement devenir une larve véligère, au bout de 24h environ. A ce stade, elle mesure seulement 60 µm et vit encore de ses réserves énergétiques. Elle devient strictement planctotrophe, c’est à dire qu’elle se nourrit du phytoplancton, au bout de 5 jours environ (Rico-Villa et al., 2010, p. 87). La larve véligère dispose d’un velum, une sorte de voile cilié, qui lui sert à se déplacer et à capturer ses proies. La coquille formée de deux valves, ou prodissoconque, est déjà présente. La durée de la phase larvaire varie entre 15 et 25 jours sur la côte atlantique, en fonction de la température et de la nourriture disponible.

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Larves d’huître creuse, Crassostrea gigas, au stade “petites évoluées”.

A la fin de la vie larvaire, lorsqu’elle atteint les 300 µm, la larve se munit d’un pied, elle devient pédivéligère. Cet organe va lui permettre de ramper pour choisir le substrat sur lequel elle va se fixer. C’est aussi cet organe qui sécrétera le ciment pour la fixation. Une fois fixée, la larve commence sa métamorphose et le développement des organes de l’adulte (Marteil, 1976).

La fixation

Voici comment Marteil (1976) décrit l’étape émouvante de la fixation de
la larve :

Quand arrive le moment de la fixation, la larve nage grâce à son velum, à la recherche d’un support solide, libre de vase ou de limon. Elle y fixe son pied et commence à ramper, le vélum rétracté, explorant ainsi la surface atteinte, se déplaçant valves en avant, allant et rampant “comme un chien préparant sa niche”
[. . .] Lorsqu’elle est prête à se fixer, la charnière surélevée, se balançant d’arrière en avant, et d’un côté à l’autre, elle expulse le contenu de la glande byssogène “comme d’un tube de seccotine” (Yonge, 1960), se tourne aussitôt sur la valve gauche qui s’applique à la goutte de ciment qui va durcir en quelques minutes et la maintiendra attachée. C’est donc par le bord supérieur de la valve gauche qu’elle se fixe et non par la charnière comme on le croit parfois. Une fois le ciment émis, la larve ne pourra plus se fixer s’il arrivait qu’elle soit détachée du support.

La larve, si elle peut explorer plusieurs substrats différents, ne peut se fixer qu’une seule fois. La présence d’un substrat adaptée à la fixation conditionne ainsi naturellement le captage. Un comportement grégaire des larves a été montré chez C. virginica, les larves se fixent préférentiellement sur les substrats où des huîtres sont déjà présentes (Hidu, 1969). Des éléments chimiques semblent être responsables de ce phénomène dans le milieu naturel (Crisp, 1967). Ainsi, l’epinephrine est connue pour induire la métamorphose chez C. gigas tandis que la L-3,4-dihydroxyphenylalanine (L-DOPA) induit un comportement de fixation (Coon et al., 1990). A l’aide de ces stimulants chimiques, il a été montré une déconnection entre le comportement de fixation et la métamorphose et plus particulièrement la possibilité pour la larve de C. gigas de retarder la métamorphose, tout en conservant sa compétence (Coon et al., 1990).

Cette petite huître, tout nouvellement fixée, va pouvoir elle aussi produire des gamètes pour se reproduire si elle échappe à ses prédateurs.

Cette description de la reproduction de l’huître creuse est en partie issue de mes travaux de thèse, sur la variabilité de la reproduction de l’huître creuse. Cette thèse est téléchargeable ici.

Références citées : 

Amemiya, I. (1929), ’On the sex-change of the japanese Common Oyster, Ostrea gigas Thunberg’, Proceding of the Imperial Academy of Tokyo 5, 284—286.

Buroker, N. E. (1983), ’Sexuality with respect to shell length and group size in the japanese oyster Crassostrea gigas’, Malacologia 23(2), 271—279.

Carriker, M. R. (1951), ’Ecological observations on the distribution of oyster larvae in New Jersey estuaries’, Ecological Monographs 21(1), 19—38.

Coe, W. R. (1934), ’Alternation of sexuality in oysters’, American Naturalist 68(716), 236—251.

Coon, S. L. ; Fitt, W. K. & Bonar, D. B. (1990), ’Competence and delay of metamorphosis in the Pacific oyster Crassostrea gigas’, Marine Biology 106(3), 379—387.

Crisp, D. J. (1967), ’Chemical factors inducing settlement in Crassostrea virginica (Gmelin)’, Journal of Animal Ecology 36, 329—335.

Galtsoff, P. S. (1938), ’Physiology of reproduction of Ostrea virginica : I. spawning reactions of the female and male’, The Biological Bulletin 74(3), 461—486.

Hidu, H. (1969), ’Gregarious setting in the american oyster Crassostrea virginica Gmelin’, Chesapeake science 10(2), 86—92.

His, E. (1991), ’Biologie et écotoxicologie des véligères de Crassostrea gigas (Thunberg) dand le bassin d’Arcachon’, Technical report, Universitй Bordeaux I.

His, E. (1975), ’La détection des pontes dans le milieu naturel : application de l’ostréographie à l’étude de la reproduction des huîtres’, haliotis 5, 206—215.

His, E. (1970), ’L’émission des gamètes chez l’huître portugaise (Crassostrea angulata LMK)’, Revue des Travaux de l’Institut des Pêches Maritimes 34(1), 17—22.

Reynoso, F. L. (1999), ’Détermination de la sexualité chez l’huître Crassostrea gigas (Thunberg, 1793)’, PhD thesis, Universitй de Bretagne Occidentale.

Dantec, J. L. (1968), ’Ecologie et reproduction de l’huitre portugaise (Crassostrea angulata Lamarck) dans le bassin d’Arcachon et sur la rive gauche de la Gironde’, Revue des Travaux de l’Institut des Pêches Maritimes 32(3), 237—362.

Marteil, L. (1976), ’La conchyliculture française – Biologie de l’huître et de la moule’, Revue des Travaux de l’Institut des Pêches Maritimes 40(2), 149—346.

Needler, A. B. (1942), ’Sex reversal in individual oysters’, J. Fish. Res. Can. 5(4), 361—364.

Nelson, T. C. (1928), ’Relation of Spawning of the Oyster to Temperature’, Ecology 9(2), 145-154.

Pouvreau, S. & Le Pennec, M. (2006), ’Ecophysiologie de la reproduction chez l’huître creuse, Crassostrea gigas’, Technical report, IFREMER.

Rico-Villa, B. ; Bernard, I. ; Robert, R. & Pouvreau, S. (2010), ’A Dynamic Energy Budget (DEB) growth model for Pacific oyster larvae, Crassostrea gigas’, Aquaculture 305(1-4), 84—94.

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2014, l’année de tous les records pour les pathogènes en conchyliculture

Actualités, Ecologie de l'huître, Mytiliculture, Ostréiculture 27/08/2014

Alors que l’été 2014 s’annonce comme une année record pour le captage dans plusieurs bassins, notamment à Arcachon, à Bourgneuf et en rade de Brest, un article de la Nouvelle République vient rappeler que sur le plan épidémiologique, trois pathogènes déciment actuellement les cheptels conchylicoles. Retour sur cette situation inédite.

Depuis au minimum 2008, il y a donc l’herpès virus ou plus exactement un variant des souches connues jusque là, qui s’attaque chaque année aux juvéniles de l’huître creuse. Il cause des mortalités très importantes, pouvant frôler les 100% chez cette classe d’âge dès que l’eau se réchauffe et dépasse le seuil de 16°C [1].

En 2013 et en 2014, les cheptels d’huîtres adultes ont également été touché par des mortalités importantes. Cette fois, c’est une bactérie, Vibrio esturianus, elle aussi bien connue des pathologistes, qui semble être en cause. Ces mortalités sur les huîtres adultes ne sont pas nouvelles puisqu’en 2007 se tenait déjà à Marennes-Oléron des réunions de crise sur ce sujet. Ce qui est nouveau depuis 2013, c’est la très faible résistance des huîtres triploïdes face à ces mortalités. Une faiblesse nouvelle qui laisse perplexe.

Et depuis le printemps 2014, une autre bactérie sème la panique parmi les mytiliculteurs. Il s’agit de Vibrio spendidus, un pathogène également courant en aquaculture. Cette bactérie a en effet été retrouvée par l’Ifremer associée aux mortalités fulgurantes des moules au nord de l’ïle de Ré. Malgré les hypothèses diverses sur la pollution et les conditions climatiques particulières, c’est bien là encore la perplexité qui domine sur les causes de l’émergence, avec une telle virulence, de cette bactérie.

Pour compléter ce panorama, il existe un bruit de fond de différentes observations de mortalités sur les tellines ou les coquilles saint-jacques mais avec beaucoup plus de difficultés pour en évaluer l’ampleur. Par exemple, dans l’étang de Thau, les conchyliculteur s’inquiètaient, fin juin, des mortalités importantes sur les moules, les huîtres mais aussi les palourdes selon le Marin.

Une telle situation, avec trois épizooties en cours dans le milieu naturel, épizooties qui touchent de larges pans de l’activité conchylicole, est complètement inédite pour la conchyliculture française. Les mortalités des stocks adultes constituent une véritable menace pour la pérennité des entreprises, bien plus grave que les mortalités des juvéniles qu’elles ont su compenser.

Face à la détresse des professionnels du secteur, combien d’épizooties faudra-t-il encore pour que les conditions d’émergence de ces pathogènes soient clarifiées ?

[1Petton, B. ; Pernet, F. ; Robert, R. & Boudry, P. Temperature influence on pathogen transmission and subsequent mortalities in juvenile Pacific oysters Crassostrea gigas Aquaculture Environment Interactions, 2013, 3, 257-273

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Méthodes d’obtention des huîtres triploïdes

Ecologie de l'huître 26/11/2011

Deux méthodes existent pour obtenir des huîtres triploïdes.

Méthode par blocage de la méiose

Historiquement, ce fût la méthode employée pour la création des premières huîtres triploïdes mais elle rassemble beaucoup de désavantages.

Cette méthode consiste à bloquer une des deux phases de division chromatique de la méiose. Rappelons pour mémoire que la méiose est le processus qui permet, à partir d’une cellule souche à 2n chromosomes, d’obtenir quatre gamètes à n chromosomes. Il y a donc deux phases de division dans la méiose : la première qui sépare les doublets chromosomiques à la manière d’une mitose et la seconde qui sépare aléatoirement les paires de chromosomes.

En supprimant une de ces deux phases, on obtient un gamète à 2n chromosomes. Reproduit avec un gamète haploïde, c’est à dire un gamète à n chromosomes non modifié, on obtient une huîtres triploïde à 3n chromosomes. Notons que les scientifiques ont observé que le blocage de la seconde phase de la méiose permettait d’obtenir des taux de mortalité inférieur à ceux obtenus lors du blocage de la première phase de méiose.

L’inhibition d’une phase de la méiose peut être obtenu par choc chimique en utilisant du cytochalasin B (CB) ou par choc physique (thermique par exemple). Les expériences montrent que c’est toujours, le choc chimique qui minimise le taux de mortalité et ceci malgré la forte toxicité de l’agent employé.

Ce point est d’ailleurs la principale pierre d’achoppement de cette méthode puisque des problèmes de santé publics et de dangerosité pour l’opérateur en limite l’emploie. De plus, les taux de mortalités sont souvent conséquents, ce qui a, ajouté à la difficulté et au coût de mise en œuvre de cette technique, considérablement ralentie la commercialisation de larves triploïdes ainsi créées.

Méthode de croisement tétraploïdes – diploïdes

Cette seconde méthode fût brevetée en 1996 aux Etats-Unis mais une bataille juridique permis à l’Ifremer d’obtenir le Brevet pour la France. L’obtention d’huîtres tétraploïdes fût réussit par croisement d’un ovule de triploïde dont on bloqua la division chromosomique (3n donc) avec du sperme d’huîtres diploïdes (n). Les huîtres obtenues peuvent alors fournir des secondes générations de tétraploïdes qui n’ont pas subit de manipulations chimiques. Cette méthode d’obtention d’huîtres tétraploïdes a été appliquée avec succès sur les huîtres perlières, Pinctada martensi.

Le croisement de ces tétraploïdes avec des diploïdes permet la naissance de larves triploïdes, sans mortalité, de qualité uniforme et complètement stériles. En outre, une fois les tétraploïdes obtenues, l’opération de création des larves triploïdes est simple et sans manipulation chimique. Cette méthode est maintenant prédominante et les scientifiques étudient les méthodes de culture de tétraploïdes afin d’en obtenir des lignées sélectionnées pour certaines qualités. Ces « super-tétraploïdes » ont en effet une grande valeur commerciale pour les écloseries.

Vente du naissain de triploïdes

La vente d’huîtres triploïdes est effectuée en France par des écloseries privées : Retour ligne manuel
- SatmarRetour ligne manuel
- Vendée Naissain Retour ligne manuel
- GrainocéanRetour ligne manuel
- France Turbot

Sources : Retour ligne manuel
-  « Savoir et comprendre avant de diaboliser », les nouvelles de l’Ifremer n°16 de juin 2000.Retour ligne manuel
-  Farming triploid oyster, John A. Nell in Aquaculture 210 (2002) p 69-88Retour ligne manuel
-  La passion des huîtres et des moules, Christian Vidal, p 73-75

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Un modèle pour mieux comprendre la croissance et la reproduction des huîtres

Actualités, Ecologie de l'huître 14/02/2006

L’Ifremer a lancé en 2004 un projet qui consiste à mettre au point un modèle de croissance et de reproduction de l’huître creuse, Crassostrea gigas quelque soit le lieu de culture. Voici quelques précisions sur ce projet.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le modèle utilisé a été conçu par un chercheur hollandais, S.A.L.M. Kooijman, sur la base de son travail depuis 1986 et publié en 2000 [1. Dynamic energy and mass budgets in biological systems. Kooijman. S.A.L.M. 2000. Cambridge University Press, Cambridge, 424 p.]. Ce modèle, communément appelé DEB (bilan dynamique d’énergie : Dynamic Energy Budget) décrit la distribution de l’énergie au sein des organismes pluricellulaires à travers les principales fonctions physiologiques de l’animal : nutrition, stockage de l’énergie, croissance et reproduction. Pour fonctionner, le modèle DEB doit être paramétré suivant l’animal en question. Ce paramétrage qui s’effectue par diverses expériences en laboratoire est actuellement en grandes parties terminé pour l’huître creuse.

Que faut-il connaître pour reproduire la croissance des huîtres ?

Représentation schématique de l'allocation énergétique dans un modèle DEB

Représentation schématique de l’allocation énergétique dans un modèle DEB

Pour obtenir des simulations, il est nécessaire de connaître la quantité de nourriture disponible – le phytoplancton pour l’huître – ainsi que la température de l’eau qui va accélérer ou ralentir les réactions à l’œuvre pour la construction des cellules d’un poïkilotherme [2. Organisme qui ne régule pas sa température interne, comme l’huître]. Une fois ces deux variables connues, le modèle va donner le poids de chair sec des huîtres. Le poids total est très difficilement estimable car il dépend, en plus de la vitesse de formation de la coquille, de la vitesse d’usure de celle-ci qui varie d’un endroit à l’autre et selon les pratiques de culture.

État des connaissances en 2006

Exemple de simulation de la croissance (en bleu) comparé aux données (en rouge) grâce au modèle DEB

Exemple de simulation de la croissance (en bleu) comparé aux données (en rouge) grâce au modèle DEB

Le modèle est actuellement en phase de validation, c’est à dire que les résultats de croissance des huîtres du modèle sont confrontés à des données réelles de culture sur le terrain (voir l’illustration). Le modèle a ainsi été testé dans des milieux simples : des bassins de laboratoire, une claire ostréicole et dans la lagune de Thau [3. Pouvreau, S. ; Bourlès, Y. ; Lefebvre, S. & Alumno-Bruscia, M. Application of a dynamic energy budget model to the Pacific oyster, Crassostrea gigas, reared under various environmental conditions Journal of Sea Research, 2006, 56, 156-167]. Les résultats du modèle concordent bien aux données de terrain à condition de régler la réponse du modèle. C’est cette étape artificielle de paramétrage qui doit être supprimée. Pour cela, les chercheurs doivent mieux comprendre quelles sont les espèces de phytoplancton qui constituent la nourriture de l’huître [4. Application d’un modèle DEB de croissance et de reproduction de l’huître creuse, Crassostrea gigas, dans le bassin d’Arcachon : identification des sources de nourriture potentielles. Bernard, 2006. Rapport de stage de master 1.].

Quelles sont les perspectives de ces recherches ?

Les applications potentielles d’un tel modèle sont nombreuses. A terme, le modèle doit pouvoir mieux expliquer les années de mauvaise pousse, permettre de quantifier l’effort de reproduction des huîtres et donner une idée de la date de ponte. Il peut aussi servir à mettre en évidence des baisses de croissance qui ne sont pas dues au manque de nourriture.

Il s’agit d’un outil puissant pour l’étude de l’huître au sein de son environnement et pour la compréhension des phénomènes qui y sont à l’œuvre. C’est un élément essentiel de la réponse scientifique pour améliorer la gestion de l’écosystème conchylicole.

Pour en savoir plus :

le site du modèle DEB (en anglais)

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