3.4.1 Introduction

Au cours de la dernière décennie, le bien-être des poissons a attiré beaucoup d’attention, ce qui a amené l’industrie aquacole à intégrer un certain nombre de pratiques et de technologies d’élevage spécialement conçues pour améliorer cet aspect. Le néocortex, qui, chez l’homme, est une partie importante du mécanisme neuronal qui génère l’expérience subjective de la souffrance, manque chez les poissons et les animaux non mammifères, et on a soutenu que son absence chez les poissons indique que les poissons ne peuvent pas souffrir. Un autre point de vue fort, cependant, est que les animaux complexes aux comportements sophistiqués, comme les poissons, ont probablement la capacité de souffrir, même si le degré et le caractère peuvent différer de l’expérience humaine de cet état (Huntingford et al., 2006).

Le Farm and Animal Welfare Committee (FAWC) du gouvernement du Royaume-Uni a fondé ses lignes directrices sur le cadre des « cinq libertés », qui définit les États idéaux plutôt que des niveaux spécifiques de bien-être acceptable (FAWC 2014). Le fait de ne pas souffrir de la faim et de la soif, de l’inconfort, de la douleur, des blessures, de la maladie, de la peur et de la détresse, ainsi que la liberté d’exprimer un comportement normal, nous fournit un cadre défini pour évaluer les questions de bien-être social. La santé physique est la mesure de bien-être la plus universellement acceptée et est sans aucun doute une condition nécessaire à un bon bien-être. Dans une industrie compétitive, en expansion et émergente, les aquaculteurs qui intègrent des considérations de bien-être dans leurs pratiques quotidiennes d’élevage peuvent obtenir un avantage concurrentiel et une prime de prix supplémentaire (Olesen et al., 2010) en améliorant la perception et la confiance des consommateurs envers leurs produits. Grimsrud et coll. (2013) ont démontré qu’il y avait une forte volonté de payer, parmi tous les ménages norvégiens, pour améliorer le bien-être du saumon atlantique d’élevage grâce à une résistance accrue aux maladies et aux poux du saumon, ce qui pourrait impliquer moins d’utilisation de médicaments et de produits chimiques dans le processus de production.

Dans les RAS intensifs, le bien-être des animaux est étroitement lié à la performance des systèmes. Au cours des dernières années, le bien-être des animaux dans le RAS a été principalement étudié du point de vue de la qualité de l’eau et des effets de l’encombrement des poissons sur le rendement de la croissance, les bioindicateurs du stress ou le développement de troubles de la santé. Le principal objectif de la recherche sur le bien-être des animaux dans le RAS était de construire et d’exploiter des systèmes qui maximisent la productivité et minimisent le stress et la mortalité. Les sujets d’intérêt ont été les limites de densité d’ensemencement (Calabrese et al., 2017), les limites de concentration de composés azotés dans l’eau d’élevage (Davidson et al., 2014), les limites de concentration pour le dioxyde de carbone dissous (Good et al., 2018), les effets de l’ozonation (Good et al., 2011 ; Reiser et al., 2011) et un dans une moindre mesure, l’accumulation de composés récalcitrants dans la RAS (van Rijn et Nussinovitch, 1997) avec des échanges d’eau et un bruit limités (Martins et al., 2012 ; Davidson et al., 2017).

Fig. 3.6 Les facteurs physiques, chimiques et autres facteurs de stress perçus peuvent affecter les poissons et provoquer des réactions primaires, secondaires et/ou corporelles. (Après Barton 2002)

3.4.2 Contrainte

La réponse au stress chez les poissons est une fonction d’adaptation face à une menace perçue pour l’homéostasie et la physiologie du stress n’équivaut pas nécessairement à la souffrance et à la diminution du bien-être (Ashley, 2007) (figure 3.6). Les réponses au stress jouent une fonction très importante pour préserver l’individu. Les mesures de bien-être en aquaculture sont donc largement associées aux effets tertiaires de la réponse au stress qui sont généralement révélateurs d’un stress prolongé, répété ou inévitable (Conte, 2004).

La densité d’ensemencement est un facteur essentiel qui influe sur le bien-être des poissons dans l’industrie aquacole, en particulier dans le RAS où les densités élevées en milieu confiné visent à une productivité élevée. Bien que rarement définie, la densité d’ensemencement est le terme normalement utilisé pour désigner le poids des poissons par unité de volume ou par unité de volume dans le temps unitaire d’écoulement de l’eau dans l’environnement d’exploitation (Ellis et al., 2001). Le concept d’espace minimal pour un poisson est plus complexe que pour les espèces terrestres puisque les poissons utilisent un milieu tridimensionnel (Conte, 2004).

En plus de répondre aux besoins physiologiques, la FAWC (2014) recommande que les poissons « aient besoin d’un espace suffisant pour montrer un comportement normal avec un minimum de douleur, de stress et de peur ». La densité d’ensemencement est donc une zone qui illustre à la fois l’importance des différences entre les espèces et l’existence d’un réseau complexe de facteurs interactifs qui influent sur le bien-être des poissons. Calabrese et al. (2017) ont étudié les limites de densité d’ensemencement des saumons atlantiques post-saumoneaux (Salmosalar L.), en mettant l’accent sur la performance de production et le bien-être, où des dommages aux nageoires et des cataractes ont été observés dans des densités d’ensemencement de 100 kg msup-3/sup et plus. Cependant, l’effet de la densité d’ensemencement sur les mesures du bien-être varie d’une espèce à l’autre. Par exemple, le bar (Dicentrarchus labrax) a montré des niveaux de stress plus élevés à des densités élevées, comme l’indiquent le cortisol, la réponse immunitaire innée et l’expression de gènes liés au stress (Vazzana et al., 2002 ; Gornati et al., 2004). Les fortes densités d’ensemencement chez les daurades dorades juvéniles (S. aurata) produisent également une situation de stress chronique, reflétée par des taux élevés de cortisol, une immunosuppression et une altération du métabolisme (Montero et al., 1999). En revanche, l’omble chevalier (Salvelinus alpinus) se nourrit et se développe bien lorsqu’il est ensemencé à des densités élevées, tout en affichant un apport alimentaire et des taux de croissance faibles à de faibles densités (Jorgensen et al., 1993).

L’alimentation peut également jouer un rôle important dans la sensibilité au stress. Le poisson-chat africain (Clarias gariepinus) recevant un régime alimentaire avec une forte supplémentation en acide ascorbique (vitamine C) au début du développement a montré une sensibilité plus faible au stress (Merchie et al., 1997). D’autre part, la carpe commune (Cyprinus carpio), nourrie de fortes doses de vitamine C, a montré une augmentation plus prononcée du cortisol (hormone stéroïde libérée avec le stress) en réponse au stress par rapport aux niveaux recommandés de vitamine chez les poissons nourris (Dabrowska et al., 1991). Tort et coll. (2004) ont montré qu’un régime modifié fournissant une dose supplémentaire de vitamines et de minéraux minéraux pour aider le système immunitaire peut contribuer à réduire de façon concomitante certains des effets du syndrome de la maladie hivernale. D’autres maladies courantes de l’aquaculture concernant le bien-être des animaux et le stress sont examinées dans Ashley (2007).

3.4.3 Accumulation de substances dans l’eau de procédé

Les RAS intensifs et « à décharge zéro » offrent des avantages environnementaux significatifs. Cependant, la culture du poisson dans de l’eau recyclée en continu soulève la question de savoir si les substances rejetées par les poissons dans l’eau peuvent s’accumuler, ce qui entraîne une diminution des taux de croissance et une détérioration du bien-être. Martins et coll. (2010a) ont étudié l’existence d’un retard de croissance chez le tilapia du Nil (Oreochromis niloticus) en comparant la croissance, le comportement alimentaire et la réponse au stress des poissons cultivés dans le RAS avec différents niveaux de substances accumulées (TAN, NOsub2/sub-N et NOsub3/sub-N, orthophosphate-P). . Les résultats ont montré que les grands individus avaient une tendance à un retard de croissance dans la plus forte accumulation de RAS, tandis que les petits individus, au contraire, semblent mieux se développer dans de tels systèmes en se basant sur des niveaux élevés de glycémie comme indicateur de stress. Une étude similaire réalisée par le même auteur sur les embryons et les larves de carpes (Martins et al., 2011) a révélé des résultats qui suggèrent que la concentration de substances (orthophosphate-P, nitrate, arsenic et cuivre) était susceptible d’affecter le développement. Malgré ces résultats, les auteurs affirment que, dans l’ensemble, le pourcentage de mortalités et de difformités enregistrés dans l’étude était relativement faible comparativement à d’autres études. Dans les deux études, les auteurs ont utilisé des systèmes avec des taux d’échange d’eau très limités à l’aide de réacteurs de dénitrification (30 litres d’eau neuve par kg d’alimentation par jour). De même, l’accumulation d’hormones dans le RAS des salmonidés d’eau froide a été étudiée par Good et al. 2014, 2017). Leurs recherches en 2014 n’ont révélé aucune relation entre le taux d’échange d’eau et l’accumulation d’hormones (sauf pour la testostérone) ni aucun lien entre l’accumulation d’hormones et la maturation précoce chez le saumon atlantique, mais d’autres études ont été suggérées. Leur étude en 2017 a porté sur l’utilisation de l’ozonation pour la réduction des hormones dans le même RAS, avec des résultats non concluants concernant l’accumulation d’hormones stéroïdes, mais avec une réduction positive de l’œstradiol par l’ozone.

D’autre part, l’accumulation de substances humiques dans le RAS « zéro échange » a montré un effet protecteur contre les infections bactériennes (Yamin et al. 2017a) et les ectoparasites (Yamin et al. 2017b). Il a également été démontré que les acides humiques réduisent la toxicité de l’ammoniac et des nitrites (Meinelt et al., 2010). Cela a des conséquences pour le RAS opéré avec l’ozonation, car l’ozone peut améliorer la qualité de l’eau tout en sacrifiant les effets apparemment bénéfiques des substances humiques.

3.4.4 Santé et comportement

Les caractéristiques fondamentales d’un bon bien-être sont une bonne santé, l’absence de maladie et, en ce qui concerne l’aquaculture, une bonne productivité (Turnbull et Kadri, 2007 ; Volpato et al., 2007). Bien que la santé physique d’un animal soit fondamentale pour le bien-être (Ashley, 2007 ; Duncan, 2005), le fait qu’un animal soit en bonne santé ne signifie pas nécessairement que son statut de bien-être est adéquat. Ainsi, le bien-être social est un concept plus large et plus global que le concept de santé. Les mesures physiologiques et comportementales sont intrinsèquement liées et dépendent les unes des autres pour une interprétation correcte du bien-être (Dawkins 1998).

Le comportement des animaux et, dans notre cas, des poissons, représente une réaction à l’environnement au fur et à mesure que les poissons le perçoivent et le comportement est donc un élément clé du bien-être des poissons. Les changements dans le comportement d’alimentation, l’activité de ventilation des branchies, l’agressivité, le comportement de nage individuel et de groupe, les comportements stéréotypés et anormaux ont été associés à des facteurs de stress aigus et chroniques en aquaculture et peuvent donc être considérés comme des indicateurs probables d’un mauvais bien-être (Martins et al., 2011). Les indicateurs de bien-être comportementaux ont l’avantage d’être rapides et faciles à observer et sont donc de bons candidats à une utilisation « à la ferme ». Des exemples de comportement couramment utilisés comme indicateurs de bien-être sont les changements dans le comportement d’anticipation alimentaire, l’apport alimentaire, l’activité de natation et les taux de ventilation (Huntingford et al., 2006). Cependant, Barreto et Volpato (2004) mettent en garde l’utilisation de la fréquence de ventilation comme indicateur du stress chez les poissons, car bien que la fréquence de ventilation soit une réponse très sensible aux perturbations, elle est d’une utilité limitée parce qu’elle ne reflète pas la gravité du stimulus.

3.4.5 Bruit

Les poissons d’élevage sont cultivés pendant de longues périodes dans les mêmes bassins de même couleur et de même forme et exposés aux mêmes bruits de fond potentiellement nocifs (Martins et al., 2012). Les systèmes d’aquaculture intensive et particulièrement les systèmes de recirculation utilisent des équipements tels que des aérateurs, des pompes à air et à eau, des souffleurs et des systèmes de filtration qui augmentent par inadvertance les niveaux de bruit dans les bassins de pisciculture. Les niveaux sonores et les fréquences mesurés dans les systèmes d’aquaculture intensive se situent dans la plage de l’ouïe des poissons, mais les effets du bruit de production aquacole propres à chaque espèce ne sont pas bien définis (Davidson et al., 2009).

Bart et al. (2001) ont constaté que les niveaux moyens de pression acoustique à large bande (SPL) différaient d’un système aquacole intensif à l’autre. Dans son étude, un niveau sonore de 135 dB re 1μPa a été mesuré dans un étang en terre près d’un aérateur en service, alors que les grands réservoirs en fibre de verre (14 m de diamètre) d’un système de recirculation présentaient les SPL les plus élevés de 153 dB re 1 μPa.

Des études sur le terrain et en laboratoire ont montré que le comportement et la physiologie des poissons peuvent être influencés négativement par des sons intenses. Terhune et al. (1990) ont observé une diminution des taux de croissance et de smoltification du saumon atlantique, Salmo salar, dans des réservoirs en fibre de verre dont les niveaux sonores sous-marins étaient 2—10 dB re 1μPa plus élevés à 100—500 Hz que dans des réservoirs en béton. Par conséquent, l’exposition chronique au bruit de la production aquacole pourrait entraîner une augmentation du stress, une réduction des taux de croissance et de l’efficacité de la conversion des aliments et une diminution de Cependant, Davidson et coll. (2009) ont constaté qu’après 5 mois d’exposition au bruit, aucune différence significative n’a été relevée entre les traitements pour le poids moyen, la longueur, les taux de croissance spécifiques, le facteur de condition, la conversion des aliments ou la survie de la truite arc-en-ciel, Oncorhynchus mykiss. Des résultats similaires sont décrits par Wvysocki et coll. (2007). Cependant, ces résultats ne devraient pas être généralisés pour toutes les espèces de poissons d’élevage, car de nombreuses espèces, y compris le poisson-chat et les cyprinidés, ont une sensibilité auditive beaucoup plus grande que la truite arc-en-ciel et pourraient être affectées différemment par le bruit. Par exemple, Papoutsoglou et al. (2008) ont fourni des preuves initiales selon lesquelles la transmission de musique dans des conditions d’élevage particulières pourrait avoir des effets accrus sur la performance de croissance de S. aurata, du moins à des tailles précises de poissons. De plus, les effets musicaux observés sur plusieurs aspects de la physiologie des poissons (p. ex. enzymes digestives, composition en acides gras et neurotransmetteurs cérébraux) impliquent que certaines musiques pourraient améliorer encore davantage la croissance, la qualité, le bien-être et la production.