MOuvements MIgratoires de l'Esturgeon Européen Acipenser sturio : Habitats en mer et retour des géniteurs en fleuves Acronyme : MOMIE
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MOuvements MIgratoires de l’Esturgeon
Européen Acipenser sturio :
Habitats en mer et retour des géniteurs en fleuves
Acronyme : MOMIE
Contrat de recherche et développement INRAE / OFB 2019-2022
Rapport intermédiaire, état d’avancement Avril 2021
Rédacteur : Marie-Laure Acolas INRAE UR EABX
Relecteurs : Amandine EYNAUDI et Guillaume PAQUIGNON (OFB), Lise MAS (CAPENA).
Citation du rapport : Acolas M.L. (2021) Rapport intermédiaire, état d’avancement avril 2021 du projet
MOMIE MOuvements MIgratoires de l’Esturgeon Européen Acipenser sturio : habitats en mer et retour
des géniteurs en fleuves. Contrat de recherche et développement INRAE / OFB 2019-2022. 43p.
Crédit photo page de garde : Acipenser sturio, estuaire Gironde ©INRAE M.L. Acolas
1
Sommaire
I Contexte et objectifs du projet .................................................................................................................... 3
II Tâche 1 : Identification des habitats marins utilisés par l’esturgeon européen et fréquentation des AMP 4
II-1 Introduction ........................................................................................................................................ 4
II-2 Méthodes ............................................................................................................................................ 4
II-3 Résultats-Discussions ......................................................................................................................... 5
II-3-1 Analyse préliminaire descriptive des captures accidentelles ...................................................... 5
II-3-2 Analyse des habitats en mer ...................................................................................................... 14
II-4 Remerciements ................................................................................................................................. 15
III Tâche 2 : Exploration des mouvements migratoires entre secteurs marins et estuariens via marquage
satellite individuel ....................................................................................................................................... 15
III-1 Introduction ..................................................................................................................................... 15
III-2 Méthodes ......................................................................................................................................... 16
III-3 Résultats-Discussions...................................................................................................................... 17
III-4 Remerciements ................................................................................................................................ 19
IV Tâche 4 : Développement d’un protocole basé sur l’ADN environnemental pour documenter la
présence d’esturgeons en eau douce ............................................................................................................ 19
IV-1 Introduction..................................................................................................................................... 19
IV-2 Méthodes......................................................................................................................................... 20
IV-3 Résultats-Discussion ........................................................................................................................ 22
IV-4 Remerciements................................................................................................................................ 24
V Tâches 3 et 5 : Métadonnées et Pilotage du projet .................................................................................. 24
VI Références bibliographiques .................................................................................................................. 24
2
I Contexte et objectifs du projet
L’esturgeon européen Acipenser sturio, espèce emblématique de grands fleuves européens comme la
Gironde, l’Elbe ou encore le Guadalquivir, est classé en danger critique d’extinction selon les critères de
l’UICN1 (Rosenthal et al., 2007). La dernière population sauvage est issue du bassin de la Gironde avec la
dernière reproduction naturelle observée en 1994. Les actions menées historiquement en France depuis les
années 90 (Elie, 1997; Rochard, 2002) et dans la première phase de Plan National d’Action (PNA) en
faveur de la restauration de l’esturgeon européen 2011-2015 (Ministère de l’écologie du développement
durable des transports et du logement, 2011) ont permis d’éviter la disparition de l’espèce. Un stock
d’individus captifs a été constitué (Williot et al., 2011); ce dernier a permis de mettre au point une
méthode de reproduction assistée (Williot & Chèvre, 2011) afin de produire et de relâcher des jeunes
poissons dans le milieu naturel. En parallèle les acteurs ont été sensibilisés à l’importance de cette
restauration. Le devenir des individus issus du repeuplement fait également l’objet de suivis réguliers en
milieu naturel. Dans ce contexte, depuis les repeuplements débutés en 2007 en Gironde, plusieurs travaux
de recherche ont été réalisés dans le cadre de la première phase du PNA, ils portaient sur des volets
spécifiques aux phases juvéniles en fleuve et en estuaire : effets des pratiques d’élevage sur les
performances individuelles (Carrera-Garcia et al., 2016, 2017), état de santé de la population et effets des
stress environnementaux (ANR SturTOP notamment) (Acolas et al., 2020; Delage et al., 2020), tactiques
migratoire des individus repeuplés (Acolas et al., 2012) et utilisation de l’habitat en estuaire oligohalin
(Acolas et al., 2017), diversité génétique de la population soutenue (Roques et al., 2018). Le PNA piloté
par la DREAL Nouvelle Aquitaine est maintenant entré dans une deuxième phase pour la période 2019-
2028 et le projet MOMIE s’inscrit en appui de ce dernier.
Comme pour beaucoup de poissons migrateurs, la phase marine de l’esturgeon Européen est peu connue,
les actions menées dans le projet MOMIE visent à améliorer les connaissances sur la phase de vie en mer
notamment en analysant l’utilisation des habitats. Le repeuplement de l’espèce en Gironde s’est déroulé
régulièrement entre 2007 et 2015 avec au total plus de 1.7 millions de juvéniles lâchés en milieu naturel.
Ce sont principalement ces individus qui sont observés en mer. Parmi ces derniers, les premiers géniteurs
devraient commencer à revenir en fleuve pour chercher à se reproduire autour de 2020-2022, ce projet vise
également à identifier le retour des géniteurs en fleuve à l’aide d’une méthode non invasive.
Les objectifs du projet s’articulent en 5 tâches (Figure 1):
-analyser les observations accidentelles d’esturgeons en mer de manière descriptive et plus spécifiquement
en regard des cartes d’habitats marins (T1);
-caractériser les trajectoires individuelles en mer (T2);
-tester une méthode de détection du retour des géniteurs en fleuve basée sur l’ADN environnemental et
identifier, par la même méthode, les espèces d’esturgeons exotiques présentes et le cortège d’espèces
piscicoles associées (T4).
La T3 vise à rassembler les métadonnées et la T5 correspond au pilotage et au suivi du projet.
Ce rapport présente l’état d’avancement des différentes tâches.
1
Union Internationale pour la Conservation de la Nature
3
Figure 1 : Les 5 tâches du projet MOMIE
II Tâche 1 : Identification des habitats marins utilisés par l’esturgeon
européen et fréquentation des AMP
II-1 Introduction
La distribution historique de l’espèce A. sturio s’étendait de la mer Noire à la mer du Nord en passant par
la Méditerranée (Bemis & Kynard, 1997). La disparition successive des différentes populations a induit
une réduction de l’aire de répartition de l’espèce à la façade Atlantique, Manche, mer du Nord, aire de
répartition de la dernière population sauvage issue de Gironde. Les repeuplements réguliers dans ce bassin
ainsi que dans le bassin de l’Elbe en Allemagne posent question sur l’aire actuelle de répartition de cette
population soutenue.
Dans le travail proposé ici, le recueil des observations accidentelles de l’espèce (base de données BD
Sturwild 2006-2020) devrait nous permettre d’analyser cette répartition et l’utilisation de l’habitat en mer.
Les observations étant basées sur le volontariat il n’est pas possible de quantifier l’abondance des
individus, les informations sont qualitatives uniquement. Les objectifs consistent à réaliser une analyse
descriptive de ces données et à projeter les données géolocalisées en regard des habitats marins afin
d’identifier les habitats préférentiels et de construire des cartes d’habitats potentiels le long de la façade
maritime française si les données le permettent. Nous ciblerons plus particulièrement les aires marines
protégées (AMP) afin d’identifier si les habitats appréciés par l’espèce sont rencontrés dans ces secteurs.
II-2 Méthodes
Les données d’occurrences utilisées pour ce projet correspondent à des observations pouvant être faites
par des pêcheurs professionnels, des pêcheurs amateurs mais aussi par tous citoyens qui croise un
esturgeon européen dans son activité (i.e. échouage) sur la base du volontariat à trois organismes
(CNPMEM2, CAPENA3 (ex-IMA4), INRAE (ex-IRSTEA)). Elles sont rassemblées dans une base
anonymisée nommée Sturwild gérée par INRAE dans le cadre du PNA en faveur de la restauration de
l’esturgeon européen. Ces 3 organismes interagissent par le biais d’une interface de déclarations pour
échanger les informations concernant les captures (localisation de la capture, nombre d’individus capturés,
2
Comité National des Pêches Maritimes et des Elevages Marins
3
Centre pour l’Aquaculture, la Pêche et l’Environnement en Nouvelle-Aquitaine
4
Institut des Milieux Aquatiques
4
caractéristiques du poisson, engins de pêche ….) via une application web dédiée. Il s’agit de données
qualitatives, recueillies sur la base du volontariat à la fois sur les côtes françaises mais aussi sur les côtes
des pays voisins (Espagne, Angleterre, Danemark …). L’absence d’observation dans un habitat n’indique
donc pas que l’espèce est absente. Il s’agit de données de présences uniquement ce qui nécessite un
traitement statistique spécifique pour les utiliser dans le cadre d’une étude d’habitat.
Les principaux biais potentiels des données sont listés ci-après :
-les individus peuvent être recapturés plusieurs fois sans distinction possible ;
-les captures peuvent être liées à la saisonnalité des activités de certaines pêcheries ;
-les déclarations sont basées sur le volontariat donc seulement représentatives d’un échantillon
d’observateurs.
II-3 Résultats-Discussions
II-3-1 Analyse préliminaire descriptive des captures accidentelles
-à l’échelle de la façade Atlantique-Manche-Mer du Nord française
Sur la période 2006-2020, 1748 individus ont été recensés au cours de 837 observations sur la façade
maritime française. Parmi ces observations 79% ont été géolocalisées (Figure 2) correspondant à 70 % des
individus observés (1234 individus) (Figure 3). Une observation correspond ici à une déclaration celle-ci
pouvant soit concerner un événement de capture avec un ou plusieurs individus capturés lors du même
évènement (environ 91% des déclarations) soit plusieurs événements de capture au cours d’une période
donnée, la déclaration ne précisant pas le nombre d’évènements de capture (environ 9% des déclarations).
Dans la BD Sturwild les secteurs suivants ont été identifiés : fleuve (eau douce), estuaire (eau saumâtre) et
en milieu marin : panache estuaire, atlantique (hors panache estuaire), manche (limite Atlantique/Manche :
la ligne joignant l’île vierge dans le Finistère et Land’s End en Cornouailles) et mer du nord (limite
Manche/Mer du Nord : la ligne joignant le phare de Walde et Leathercote Point (nord de Douvres en
Angleterre)). Le panache de l’estuaire de la Gironde tel que défini dans le PNA pour Sturwild correspond
à un secteur situé à l’aval de la ligne reliant Royan au Verdon sur mer (limite du domaine maritime) et
s’étendant vers l’ouest jusqu’à la limite de la Zone Spéciale de Conservation (ZSC) « Panache de la
Gironde et plateau rocheux de Cordouan» et dépassant celle-ci au nord d’environ 8 km (Figure 4).
5
Figure 2 : Observations géolocalisées d’esturgeons européens (Acipenser sturio) sur la période 2006-
2020 : zoom sur la façade maritime française. Données Sturwild extraction du 30/03/2021.
Figure 3 : Représentation des proportions des observations géolocalisées ou non dans la base Sturwild en
fonction des années en France. Le total du nombre d’observations est indiqué sous l’année (n=) et le
nombre d’observations géolocalisées est indiqué sur le bar plot correspondant.
6
Figure 4 : Délimitation du secteur correspondant au panache de l’estuaire de la Gironde dans le cadre du
PNA A. sturio incluant celle correspondant à la ZSC du même nom. Les observations d’A. sturio
géolocalisées durant la période 2006-2020 sont également représentées. Données Sturwild extraction du
30/03/2021.
La répartition des individus capturés dans les différents secteurs est représentée dans la Figure 5. Les
individus capturés avant 2008 correspondent essentiellement à des individus sauvages, les observations
sont peu nombreuses et observés principalement en mer ; un géniteur ayant été capturé en fleuve en 2007
et transféré dans le stock captif. En 2008 et 2009 les individus observés en fleuve correspondent à des
juvéniles issus des repeuplements de 2007 et 2008. En 2009 un grand spécimen sauvage (170 cm) est
observé en Manche. En 2010 et 2011 l’essentiel des déclarations sont localisées dans l’estuaire de la
Gironde avec deux individus issus du repeuplement observés dans les pertuis charentais en 2010 (60 et
70 cm ; ce dernier étant échoué). En 2011, un premier individu est déclaré loin de la Gironde, en Bretagne
(83 cm mais débarqué en criée et mort avant d’avoir pu être relâché). A partir de 2012 de nombreuses
déclarations sont recensées dans le panache de l’estuaire et la proportion des observations entre l’estuaire,
le panache et les autres secteurs marins oscillent selon les années. L’oscillation peut être expliquée sur la
base de ce qui est connu sur le cycle de vie de l’espèce c’est à dire que les individus les plus âgés quittent
l’estuaire pour aller grossir en mer, une fraction de la population pouvant également faire des allers retour
entre l’estuaire et la mer pour des questions d’alimentation, et les plus jeunes restent en estuaire pour
quelques années. La variation des proportions pourrait également être expliquée en fonction des activités
de pêche dans les différents secteurs, selon les années les sites de pêche peuvent changer en fonction des
conditions hydrauliques et météorologiques. De plus les mêmes individus peuvent également être
recapturés plusieurs fois notamment en estuaire ce qui peut biaiser les représentations par effectifs (Figure
5B). Nous n’avons pas suffisamment d’éléments pour interpréter précisément ces fluctuations entre les
secteurs, de la même façon la variabilité des effectifs est difficilement explicable, les données étant
7
essentiellement qualitatives (Figure 5B). On notera en 2020 la capture d’un géniteur potentiel en fleuve
(Dordogne, individu de 140 cm), au vu de la taille le même individu aurait été capturé plusieurs fois
d’affilée fin avril début mai.
Figure 5 : Evolution du nombre de capture en France par année et par secteurs. A Représentation des
proportions relatives pour chaque année et B Représentation des nombres d’individus. Le nombre
d’individu est indiqué sous l’année (n=). Données Sturwild extraction du 30/03/2021.
A titre indicatif, les types d’engins dans lesquels des esturgeons européens ont été capturés
accidentellement dans le cas de plus de deux événements de capture sont illustrés par grand type de
secteurs dans la Figure 6.
Dans la catégorie chalut, il s’agit essentiellement de chalut de fond (81% des observations).
Dans la catégorie filet, en estuaire il s’agit essentiellement de filet maillant dérivant (98% des
observations). Dans le panache de l'estuaire, en Atlantique, en Manche et mer du Nord il s’agit
essentiellement du filet trémail fixe (84 % des observations).
On notera en fleuve 1 évènement de capture au haveneau (dans le cadre d’une pêche scientifique) et 1 à la
nasse ; en estuaire 1 évènement de capture au haveneau, 1 dans les filtres de la centrale du Blayais et 2
avec un tamis pibalour. Au carrelet ont été recensés 1 événement en estuaire et 1 en fleuve.
Pour rappel les déclarations étant basé sur le volontariat ces informations concernant les engins de pêche
sont uniquement qualitatives, elles ne peuvent en aucun cas être interprétées de manières quantitatives.
8
Figure 6 : Proportion des observations déclarées en France en fonction du type d’engin de capture et du
secteur considéré. Le nombre d’observations est indiqué par type d’engin sur le bar plot. Données
Sturwild extraction du 30/03/2021. Les déclarations étant basées sur le volontariat ces informations
concernant les engins de pêche sont uniquement qualitatives, elles ne peuvent en aucun cas être
interprétées de manières quantitatives.
En termes de mortalité environ 1.2% des observations sur la période 2006-2020 indique des individus
morts au moment de leur observation ou suite à leur capture soit au total 22 individus dont 4 individus
échoués sur des plages. La survie des individus en mer est un point clef pour la réussite du programme de
restauration de l’espèce, en effet les mortalités historiques dans ce milieu pour la population sauvage
étaient importantes. Sur la base des observations de captures accidentelles les taux de mortalité étaient
estimés à 57% des captures sur la période 1980-1994 (Rochard et al., 1997). Les données récentes sur les
observations suggèrent une nette amélioration de cet indicateur.
-à l’échelle des AMP de Nouvelle Aquitaine
Les occurrences géolocalisées des observations à l’échelle des AMP de Nouvelle Aquitaine sont
représentées sur la figure 7.
Sur le territoire du Parc naturel marin de l’estuaire de la Gironde et de la mer des Pertuis (dénommé plus
loin « Parc ») (Figure 8), 500 observations géolocalisées ont été recensées correspondant à 1063 individus
ce qui représente environ 60% des individus et des observations du territoire national. A ces chiffres
s’ajoutent 155 observations non géolocalisées précisément mais identifiées dans l’estuaire (125) ou le
panache (30) et correspondant respectivement à 417 et 57 individus. Sur le territoire du Parc on recense
donc 78 % des observations correspondant à près de 88% des individus déclarés sur le territoire national.
9Figure 7 : Observations géolocalisées d’esturgeons européens (Acipenser sturio) sur la période 2006-
2020 : Zoom sur les Aires Marines Protégées de Nouvelle Aquitaine. Données Sturwild extraction du
30/03/2021.
10Figure 8 : Observations géolocalisées d’esturgeons européens (Acipenser sturio) sur la période 2006-
2020 : Zoom sur le Parc naturel marin de l’estuaire de la Gironde et de la mer des Pertuis et la ZSC Au
droit de l’étang d’Hourtin-Carcans. Données Sturwild extraction du 30/03/2021.
Pour le Parc, l’évolution des longueurs totales individuelles (individus mesurés ou estimés précisément)
dans l’estuaire et en mer (panache estuaire + Atlantique) sont représentées dans les figures 9 et 10. Pour
l’estuaire les données sont représentées à partir de 2010 car en 2008 seulement un individu a été mesuré
(50 cm) et en 2009 seulement 4 individus ont été mesurés (entre 34 et 55 cm). De la même façon, pour le
secteur panache estuaire/Atlantique, les données sont représentées à partir de 2012 car en 2010 seulement
2 individus ont été mesurés (60 et 70 cm) ainsi qu’en 2011 (60 et 85 cm).
11Figure 9 : Diagramme en boite des individus observés dans l’estuaire de la Gironde dont les mesures
individuelles ont été réalisées entre 2010 et 2020. Données Sturwild extraction du 30/03/2021. La boite
grisée correspond à l’intervalle interquartile (premier et troisième quartile), la barre horizontale noire
représentant la médiane. Les extrémités des lignes pointillées représentent les valeurs minimales et
maximales, les valeurs atypiques sont représentées par des ronds. Les effectifs sont indiqués en abscisse
n=.
Figure 10 : Diagramme en boite des individus observés dans le panache de l’estuaire et dans l’Atlantique
au sein du Parc naturel marin de l’estuaire de la Gironde et de la mer des Pertuis dont les mesures
individuelles ont été réalisées entre 2010 et 2020. La boite grisée correspond à l’intervalle interquartile
(premier et troisième quartile), la barre horizontale noire représentant la médiane. Les extrémités des
lignes pointillées représentent les valeurs minimales et maximales, les atypiques sont représentés par des
ronds. Les effectifs sont indiqués en abscisse n=.
12En estuaire, des individus entre 5 cm et 240 cm ont été rencontrés entre 2009 et 2020, la majorité des
individus mesurant entre 40 et 150 cm (90%). Les individus les plus petits ont été rencontrés en 2013 (5, 9
et 11 cm) et en 2015 (17 et 23 cm). 2013 semble avoir été une année particulière avec ces jeunes de
l’année capturés l’année de leur naissance en novembre en estuaire alors que les autres années la majorité
des plus petits individus est observée en avril (année n+1 suite à leur naissance). Concernant les individus
les plus grands, ceux de plus de 150 cm, pouvant correspondre à de futurs géniteurs sont plus
fréquemment observés depuis 2019.
Dans le panache et en Atlantique, entre 2010 et 2020, des individus mesurant entre 52 cm et 180 cm ont
été rencontrés, la majorité des individus mesurent entre 60 et 140 cm (90%). Les individus sont rencontrés
tout au long de l’année dans ces milieux même s’ils sont rencontrés plus souvent au cours de l’hiver
(novembre, décembre, janvier) dans le panache. Ces aspects saisonniers sont cependant peut être le biais
des différentes activités de pêche et sont à interpréter avec précaution.
Au sein de la ZSC « Au droit de l’étang d’Hourtin-Carcans », 9 individus (90 et 140 cm) ont été capturés
entre 2006 et 2020 au cours de 4 années entre 2014 et 2017 à différents mois de l’année (Figure 8 et
Tableau 1). Huit individus ont été capturés au filet droit fixe et un individu au chalut de fond (120 cm en
2017). Pour mémoire sur la période précédente 1980/2004 6 individus mesurant entre 68 et 120 cm
avaient été recensés entre 1986 et 1999 (Acolas, 2017).
Tableau 1 : Détail des observations géolocalisées dans la ZSC « Au droit de l’étang d’Hourtin-Carcans »
sur la période 2006-2020. Données Sturwild extraction du 30/03/2021.
Année Mois Nombre d’individus observés Longueur totale (cm)
2014 Décembre 4 120
2015 Avril 1 120
2016 Mai 1 110
2016 Juin 1 140
2017 Décembre 1 90
2017 Novembre 1 120
Au sein du Parc naturel marin du Bassin d’Arcachon (Figure 11), 35 observations correspondantes à 36
individus ont été recensées entre 2013 et 2018. Les individus ont été capturés entre mars et décembre avec
un peu plus d’individus observés en avril. Les individus mesuraient entre 75 et 170 cm et ils ont été
capturés au filet droit fixe ou au filet trémail fixe.
13Figure 11 : Observations géolocalisées d’esturgeons européens (Acipenser sturio) sur la période 2006-
2020 : Zoom sur le Parc naturel marin du Bassin d’Arcachon. Données Sturwild extraction du 30/03/2021.
II-3-2 Analyse des habitats en mer
Pour participer à ce travail un Ingénieur de Recherche en modélisation a été recruté en janvier 2021 pour
14 mois de CDD. Il s’agit d’Anaïs Charbonnel titulaire d’un doctorat en écologie fonctionnelle. Depuis
son arrivée elle a réalisé un premier travail de bibliographie sur l’utilisation de l’habitat en mer par les
esturgeons et d’autres espèces de poissons avec des approches qui peuvent être d’intérêt pour cette étude,
notamment sur les modèles d’habitat. Les bases de données environnementales existantes d’intérêt ont
également été recensées (EMODnet, Globcolor, MARS/ECOMARS, Copernicus …).
De premiers échanges ont été initiés avec CAPENA et le CNPMEM pour récolter des avis d’expert afin de
choisir notamment la résolution à prendre en compte dans la zone d’étude (réunion le 9 mars et échanges
de mails). Concernant la définition de la zone d’étude, des variables environnementales pertinentes et les
modèles de distribution d’espèce une réunion scientifique spécifique a également été réalisée avec des
collègues INRAE le 16 mars. Un temps d’appropriation de la BD Sturwild a été également nécessaire avec
des vérifications et la participation à de petites corrections.
L’objectif est d’utiliser les modèles de distribution d’espèce (ou modèles de niche écologique) afin
d’identifier les facteurs environnementaux pouvant expliquer la distribution des localisations et produire
in fine des cartographies d’habitats favorables avec des indices de confiance dans la limite de ce que les
données permettent (Figure 12).
14Figure 12 : Exemple fictif de démarche pour l’analyse de l’utilisation des habitats par les espèces (© A.
Charbonnel).
II-4 Remerciements
Nous tenons à remercier Lise Mas (CAPENA), Marie Lecomte (CNPMEM) pour les échanges dans le
cadre de l’exploitation de la base Sturwild pour ce projet ainsi que tous les citoyens (pêcheurs
professionnels, amateurs, promeneurs, correspondants scientifiques ..) qui ont permis d’alimenter cette
base de données.
Pour leur implication dans le projet nous tenons à remercier Eric Quinton (INRAE, ingénieur base de
données) pour sa participation au recrutement du CDD, la maintenance et les corrections de la base
Sturwild en fonction de nos demandes ; Patrick Lambert (INRAE, ingénieur en dynamique des
populations) pour sa participation au recrutement du CDD et à des réunions de travail
« modélisation habitat » ; Géraldine Lassalle (INRAE, chargée de recherche en écologie quantitative) et
Anaïs Janc (INRAE, Ingénieure) pour leur participation à des réunions de travail « modélisation habitat » .
III Tâche 2 : Exploration des mouvements migratoires entre secteurs marins
et estuariens via marquage satellite individuel
III-1 Introduction
Les déplacements de l’esturgeon européen entre l’estuaire et l’océan, ainsi que son comportement en
milieu marin, sont méconnus. L’objectif de cette expérimentation est de suivre les mouvements
migratoires de l’esturgeon à large échelle (entre l’estuaire de la Gironde et les secteurs marins) et
d’identifier les caractéristiques des milieux fréquentés (température et profondeur notamment). L’analyse
des trajectoires d’individus marqués permettra de préciser notamment l’orientation de migration à la sortie
de l’estuaire de la Gironde (nord/sud) et la fréquentation de certains habitats ou secteurs marins. Cette
caractérisation des trajectoires entre la terre et la mer pourra permettre de pré-identifier les couloirs de
migration s’ils sont spécifiques.
L’utilisation de marques satellites nommées pop-up satellite archival tags (PSATs) pour ces objectifs
présente les intérêts suivants :
-obtenir des données complémentaires et indépendantes des captures accidentelles déclarées sur la base du
volontariat (complémentarité par rapport à la tâche 1).
15-obtenir les données sans avoir besoin de recapturer le poisson puisque le détachement des marques est
programmé.
Cette procédure vise à marquer des individus de grande taille susceptibles de migrer en mer. Au total,
10 individus seront équipés en 2020 et 2021 si des individus de gabarits suffisants sont capturés. Dans le
cas contraire, les marquages seront prolongés en 2022. D’après Sequeira et al. (2019), pour ce type de
marque, le marquage d’un échantillon d’environ 10 individus est considéré comme raisonnable pour des
espèces en danger critique. Les informations individuelles ont une valeur importante car nous avons accès
à relativement peu d’individus. Cet effectif permet de commencer à appréhender la variabilité individuelle
et de générer les premières hypothèses. C’est également un bon point de départ pour vérifier que la
méthode donne les résultats escomptés.
III-2 Méthodes
Les individus seront équipés lors des campagnes de pêche Sturat menées par INRAE dans l’estuaire de la
Gironde ce qui permettra de reconstruire leur trajectoire entre cet estuaire et les secteurs marins. Pour
mener à bien cette expérimentation ce sont des marques MINIPAT de la société Wildlife computer qui ont
été choisies. Elles ont été utilisées à plusieurs reprises pour marquer des espèces proches d’esturgeons
(Beardsall et al., 2016; Logan‐Chesney et al., 2018). Ces marques pèsent 60 g dans l’air, elles ont un
diamètre maximal de 3.8 cm (forme en ogive), une longueur de 12.4 cm et une longueur d’antenne de
16.5 cm (Figure 13). Les poissons marqués devront mesurer au minimum 1 m et peser au minimum 6 kg
avec un bon embonpoint pour se placer dans des conditions plus drastiques que les 2% recommandés
classiquement pour les marquages (Winter, 1983) soit 1% du ratio poids poisson/marque.
Figure 13 : Marque « pop-up satellite archival tag » Minipat (Wildlife computer)
La marque sera fixée de manière externe selon une adaptation des méthodes utilisée par Beardsall et al.
(2016) et Kough et al. (2018), en sécurisant le marquage à l‘aide de 2 points d’attache. Les auteurs ont été
contactés pour obtenir quelques conseils de marquage et des photographies de leurs manipulations. Un
point d’attache sera réalisé à l’aide d’une aiguille creuse (2.5 mm diamètre) pour faire passer le
monofilament (résistance 136 kg) à la base de la musculature de la nageoire dorsale. L’autre point
d’attache se situera un peu en avant de la nageoire dorsale au travers d’un écusson (à deux ou 3 écussons
en avant de la nageoire dorsale selon la taille des écussons) en réalisant une perforation dans celui-ci à
l’aide d’une petite perceuse. Chaque boucle sera reliée à la base du PSAT et fermée par sertissage d’une
bague inoxydable recouverte de gaine thermorétractable. Au préalable, les poissons seront anesthésiés de
la même façon que pour des marquages internes déjà réalisés pour cette espèce (utilisation de 0.5 ml
d’eugénol dilué à 10% dans de l’éthanol à 75% pour 10 L d’eau) (Acolas et al., 2012) et manipulés sur un
coussin humide avec une arrivée d’eau régulière au travers des branchies.
Les battements operculaires de l’individu sont régulièrement vérifiés afin de détecter une éventuelle
souffrance. Si besoin, l’individu peut être immergé quelques instants ou directement passé en bassin de
16réveil s’il montre des signes de souffrance. Dans ce dernier cas, le marquage ne sera pas poursuivi et le
réveil de l’individu sera surveillé jusqu’à la reprise d’un comportement de nage normal, puis remis à l’eau.
Après les manipulations, la récupération est surveillée. L’individu est placé dans un bassin de stabulation
alimentés en eau en continu jusqu’au réveil avant d’être remis à l’eau au niveau de son lieu de capture via
un toboggan après que nous ayons eu l’assurance du retour à un comportement de nage normal. Pour
réaliser ce marquage l’intervenant est formé à l’expérimentation animale et habilité à la pratique de la
chirurgie expérimentale. La décision du moment du lâcher sera prise par ce manipulateur, ce moment sera
fonction de l’état du poisson au réveil (reprise d’un comportement de nage normal). Pour réaliser ce
marquage il a été nécessaire de faire expertiser la procédure auprès du comité d’éthique CE73
(n°d’enregistrement du projet 2020040117582634), l’avis favorable a été reçu le 30 juin 2020.
La programmation des marques a été calée sur une durée d’enregistrement de 186 jours soit environ 6
mois avant que la marque ne fasse surface pour commencer à communiquer les données enregistrées via le
système satellitaire Argos (abonnement via Collect Localisation Satellite (CLS)).
En parallèle de la mise au point de la méthode de marquage une fiche de communication à destination des
pêcheurs a été réalisée afin de faire un bilan des différents types de marques utilisées sur les esturgeons et
de la conduite à tenir en cas de rencontre d’un esturgeon équipé (Annexe 1). Cette fiche a été réalisée avec
CAPENA qui a notamment diffusé celle-ci aux pêcheurs et à leurs représentants. La diffusion a été
également relayée sur le site sturio.fr et par le Parc naturel marin de l’estuaire de la Gironde et de la mer
des Pertuis.
III-3 Résultats-Discussions
En 2020, lors de la campagne Sturat du mois de Septembre, 2 individus en bon état ont été équipés d’une
marque satellite (Figure 14). Ils ont été capturés à 17h le 9 septembre dans la partie aval de l’estuaire
(Figure 15).
Le premier marqué mesurait 145.5cm LT (Longueur Totale) et 128cm LF (Longueur Fourche), poids
16.200kg. Il a été équipé avec la minipat 19P0736-PTT id 196594. Il a également été marqué avec une
marque externe (hall print 3335) et une marque RFID5 interne (pit-tag 3391865). Le second marqué
mesurait 166cm LT et 146cm LF, poids 28.700kg. Il a été équipé avec la minipat 19P0764-PTT id
196595. Il a également été marqué avec une marque externe (hall print 3347) et une marque RFID interne
(pit-tag 3391486). Bien qu’estimé en très bon état, cet individu présentait la particularité d’avoir une
déformation de la nageoire pelvienne gauche de taille très réduite (moignon).
Des petits morceaux de nageoires ont été également prélevés sur ces individus afin de déterminer leur âge
a posteriori (lecture de rayon et génétique).
Ils ont été relâchés aux coordonnées gps suivantes 45°30.6600 – 0°55.0400 à 22h00 et à 22h40
respectivement.
Cette procédure de marquage étant nouvelle pour l’équipe elle a pris beaucoup de temps ce qui explique la
durée entre la capture et le lâché des individus. Il a notamment été difficile de se connecter et de démarrer
la marque 19P0736-PTT id 196594. De plus, durant ce laps de temps 2 autres esturgeons ont également
été manipulés ainsi que les autres espèces capturées dans le même trait.
Les poissons ont été capturés à une profondeur de 13.7 m et la physico-chimie (sonde Hydrolab) du site de
capture au moment de la capture et du lâcher est indiquée dans le tableau 2.
5
Radio Frequency Identification
17Tableau 2 : Physicochimie à proximité du fond au moment de la capture et du lâcher des individus équipés
de marques satellites
Evènement Heure Profondeur Température Salinité Oxygène Oxygène Turbidité
de mesure °C ppt % mg/L NTU
Capture 17 :00 13,1 21,3 25,9 97,1 7,4 83,6
Lâcher 22 :40 11,8 21,1 28,9 96,8 7,3 18,6
Au vu de la programmation, les marques étaient supposées remonter à la surface et envoyer les données
via satellite le 14 mars 2021. La marque 196594 est bien remontée à la surface autour de cette date, son
signal a commencé à être repéré par le système Argos le 15 mars 2021 à 6h14. Au vu de la localisation
transmise par le système satellitaire la marque était localisée à l’entrée de l’estuaire (Figure 15). CAPENA
a été contacté dès réception des messages le 15 mars, les pêcheurs du secteur ont pu ainsi être avertis afin
d’être vigilants car la marque flottait aux abords de la plage de Suzac. Au vu des messages du satellite la
marque changeait régulièrement de position tantôt à terre, tantôt dans l’estuaire. Lors d’une mission du 18
mars nous avons recherché cette marque à partir de la plage de Suzac à l’aide du récepteur dédié
(AOR8200 Wildlife Computer). Des vacanciers avaient ramassé la marque échouée sur la plage et le
détecteur nous a mené à leur maison en bord de plage ! Nous avons donc pu récupérer physiquement cette
marque ce qui donnera accès à des données supplémentaires de celles du satellite. Le déchargement et
l’analyse des données est en cours au moment de la rédaction de ce rapport.
La seconde marque n’est pas remontée, après discussion avec le fournisseur on peut s’attendre à ce qu’elle
émette dans les 45 jours, après cette période elle sera considérée comme « perdue ».
Figure 14 : Esturgeons européens marqués le 9 septembre 2020 lors d’une campagne Sturat (©INRAE R.
Le Barh)
18Figure 15 : Localisation du site de capture de lâcher des deux esturgeons européens équipés d’une marque
PSAT en septembre 2020 et localisation du site d’échouage en mars 2021 d’une des deux marques dans
l’estuaire de la Gironde.
III-4 Remerciements
Cette expérimentation est menée et financée à la fois dans le cadre du projet DiadES (Interreg Arc
Atlantique, Assessing and enhancing ecosystem services provided by diadromous fish in a climate change
context) et du projet Momie (coût des marquages réparti entre les deux projets). Les campagnes Sturat
permettant de capturer les individus sont quant à elle financées dans le cadre du PNA sturio.
Merci à R. le Barh et à S. Bons pour la réalisation de la campagne Sturat en septembre 2020.
Merci à G. Lambert et R. Le Barh (INRAE) ainsi qu’à G. Paquignon et A. Eynaudi (OFB) pour la
relecture de la fiche de communication dédiée aux pêcheurs.
Merci à L. Mas (CAPENA) pour l’aide à la rédaction et à la diffusion de cette fiche de communication
ainsi que pour sa réactivité à mobiliser les pêcheurs du secteur au moment de la remontée de la marque
PSAT à l’aval de l’estuaire de la Gironde.
IV Tâche 4 : Développement d’un protocole basé sur l’ADN environnemental
pour documenter la présence d’esturgeons en eau douce
IV-1 Introduction
En mer on peut rencontrer des juvéniles et des adultes issus des repeuplements réalisés en France et en
Allemagne mais également quelques individus sauvages. Les premiers repeuplements conséquents ayant
été effectués en Gironde en 2007, si les survies ont été satisfaisantes, on s’attend à un début des retours
vers les fleuves des premiers géniteurs entre 2019 et 2022 c’est-à-dire à l’âge de maturation de 12/15 ans
pour les mâles et les femelles respectivement. Il peut s’agir dans un premier temps du retour de très peu
d’individus qui peuvent passer inaperçus dans les captures accidentelles et dans les échantillonnages
scientifiques. C’est pourquoi nous souhaitons tester une méthode indirecte de détection de leur présence
en testant la faisabilité d’utiliser les techniques d’ADN environnemental (ADNe) dans les grands fleuves.
Même s’il faut rester précautionneux dans les interprétations (Roussel et al., 2015), l’utilisation de
l’ADNe pour détecter leur présence nous semble être une méthode particulièrement prometteuse à tester,
celle-ci ayant déjà était développée pour des espèces d’esturgeons en Amérique du Nord (Bergman et al.,
2016; Pfleger et al., 2016). A l’aide de cette même méthode nous souhaitons également caractériser le
cortège d’espèces piscicoles présent au niveau des frayères et notamment détecter les espèces exotiques
d’esturgeons présents en milieu naturel, présence liée à des échappements accidentelles (piscicultures,
19étang privé, …), afin d’identifier les risques (hybridation, transmission de pathogènes, risque de confusion
à la capture) à l’échelle du bassin versant.
Une étude préliminaire a été réalisée en 2018 afin de tester la détectabilité du signal ADNe correspondant
à l’esturgeon européen. Ce test a été réalisé en échantillonnant en plusieurs points à l’aval du rejet de la
station d’expérimentation de Saint Seurin sur l’Isle où est hébergé le stock captif d’esturgeons européens
et également une espèce modèle l’esturgeon sibérien (Acipenser baerii). Les analyses ont été réalisées en
utilisant le protocole du bureau d’étude Spygen pour les prélèvements (analyses VigiDNA milieu courant,
groupe taxonomique poissons http://www.spygen.com/fr/vigidna-network/). Les résultats ont mis en
évidence que (1) les deux espèces étaient détectables dans l’Isle (2) que le signal n’était pas détectable en
Dordogne à 53 km du rejet de la station (pas de « contamination » de la Dordogne) et (3) que la distance
de détection obtenue répond au diagramme de Pont et al. (2018) qui simule la distance de détection du
signal ADNe en fonction de la hauteur d’eau et de la vitesse du courant. Grace à cette expérience
préliminaire nous avons pu estimer le temps nécessaire à l’échantillonnage qui n’est pas négligeable : 2
réplicas de 30 minutes à chaque site auquel s’ajoute la mise à l’eau de l’embarcation et le temps de route
entre deux sites d’échantillonnage.
Au vu du temps d’échantillonnage nécessaire, nous avons adapté l’objectif initial qui était d’identifier la
présence de géniteurs en choisissant plutôt de cibler la détection de juvéniles. En effet, comme évoqué
plus haut le nombre de géniteurs risque d’être faible au début et nous ne savons pas quelle est leur durée
de séjour en eau douce pour la reproduction, ce qui impliquerait un fort effort d’échantillonnage et un
risque important de passer à côté de la présence de géniteurs. Par contre, la majorité des juvéniles reste en
rivière plusieurs mois après leur naissance avant de migrer vers l’estuaire salé. D’après une étude récente
par télémétrie sur des juvéniles repeuplés à trois mois, 82% des juvéniles resteraient dans un rayon de
13 km à l’aval de leur frayère pendant le mois suivant leur lâcher (Carrera-Garcia et al., 2017).
Cette option a également pour avantage d’identifier si une reproduction naturelle a eu lieu et de localiser
le secteur des frayères potentiellement fréquentées, les échantillonnages ont donc été réalisés à l’automne
autour des frayères historiques (Jego et al., 2002).
IV-2 Méthodes
Dans un premier temps, la base de référence utilisée par le bureau d’étude a été complétée avec les
différentes espèces d’esturgeon à la fois grâce à des échantillons fournis par une étude similaire sur le
Danube, des collègues italiens et en demandant à des piscicultures des échantillons d’espèces pouvant être
retrouvées dans le bassin (liste en Annexe 2). L’objectif est d’éviter les confusions entre les différentes
espèces d’esturgeons.
Pour la Dordogne et la Garonne, s’agissant de grands fleuves nous avons contacté l’auteur d’une
publication de référence sur le Rhône (Pont et al., 2018) afin d’avoir un avis sur le protocole
d’échantillonnage. Nous avons choisi d’échantillonner autour de groupe de frayères avec un site à l’amont
et un site à l’aval ainsi qu’au niveau des sites de suivi de l’OFB afin de pouvoir comparer les résultats
ADNe et ceux de la pêche électrique (Figure 16).
20Figure 16 : Sites de prélèvement d’eau pour analyse de l’ADNe en 2019 et en 2020. Localisation en fonction des
frayères historiques d’ A sturio (figure modifié d’après Jego et al., (2002).
La distance entre les sites d’échantillonnage s’élevait entre 16 et 23 km (sauf pour les stations autour des
points de pêches électriques de l’OFB) et deux réplicas ont été réalisés à chaque site dans la veine de
courant principale en 2019 et en réalisant un transect en zig-zag pour chaque réplica en 2020 (Figure 17).
Cette modification a été motivée par de récentes études en grand cours d’eau, le bureau d’étude nous a
donc proposer d’adapter la tactique d’échantillonnage.
Figure 17 : Schéma simplifié de l’échantillonnage au niveau des sites de prélèvements en 2020,
positionnement des réplicas en fonction du sens du courant.
Les prélèvements ont été réalisés par du personnel ayant suivi la formation du bureau d’étude notamment
dédiée à la prise en compte des risques de contamination. Pour les prélèvements, une pompe électrique à
main permet de filtrer l’eau dans une capsule spécifique (Figure 18). A un réplica est associée une capsule
d’échantillonnage. A chaque point de prélèvement ont été mesurés les paramètres suivants : profondeur,
vitesse du courant, température, oxygène, conductivité, salinité, pH et turbidité. Selon la profondeur des
sites les prélèvements sont réalisés à pied ou en bateau. En 2019 les prélèvements se sont déroulés entre le
25 septembre et le 19 octobre et en 2020 entre le 17 septembre et le 16 octobre.
21Figure 18 : Prélèvement ADNe à l’aide d’une pompe (A) et détail de la capsule de filtration (B) (©R Le Barh
INRAE).
En parallèle des analyses réalisées avec le bureau d’étude Spygen, nous participons au projet AGIS
(Analyses Génétiques In Situ), porté par la PGTB6. L’objectif de ce projet est de développer des outils
d’analyse génomique, habituellement mis en œuvre en laboratoire, pour des applications sur le terrain. Cet
usage émergent nécessite une phase de test avec différentes technologies et différents modèles d’étude. Ce
développement méthodologique nous semble intéressant pour identifier les secteurs colonisés en eau
douce par l’esturgeon européen afin d’avoir un résultat quasi en direct de la présence ou de l’absence de
l’espèce. En effet, les analyses Spygen se font en laboratoire avec un délai d’environ trois mois pour les
résultats. Par contre avec une méthode de détection in situ il sera possible de détecter uniquement l’espèce
recherchée et non tout le cortège piscicole. Dans le cadre de ce projet AGIS il s’agit de mettre au point des
amorces spécifiques à l’espèce d’intérêt, de tester différents kits d’extraction d’ADN et différents types de
filtration sur le terrain pour in fine tester la détection in situ avec la méthode préalablement validée. En
2020 se sont déroulés les tests pour la mise au point des amorces, un système de filtration a été testé
(Smith-Rooth) en milieu naturel à l’aval du rejet de la station d’expérimentation où le stock captif est
maintenu et les kits d’extractions d’ADNe sont en cours de test au moment de la rédaction de ce rapport.
IV-3 Résultats-Discussion
Dans la base de référence « esturgeons » constituée par Spygen (annexe 2), on notera qu’il n’est pas
possible de distinguer A. gueldenstadti et A. nacarii sauf pour un haplotype de A. gueldenstadi. Il n’est pas
non plus possible de distinguer A. sturio et A. oxyrinchus. On s’attendait à ce dernier cas car ces deux
espèces sont très proches génétiquement (Chassaing et al., 2016). Dans le bassin versant Garonne
Dordogne cela ne devrait pas poser de problème car il n’y a pas d’A. oxyrinchus dans les piscicultures.
Cependant à l’échelle européenne, notamment pour les fleuves plus au nord où l’on risque à terme de
rencontrer les deux espèces (étant donnée qu’il y a du repeuplement d’ A oxyrinchus dans la Baltique) la
distinction à terme des deux espèces seraient appréciable. Avec la méthode du metaborcoding cela semble
compromis. La différentiation pourrait peut-être être réalisée avec la méthode du barcoding avec des
amorces très ciblées ce qui nécessiterait un développant spécifique.
Dans les résultats des échantillonnages de 2019 et de 2020 en Dordogne et en Garonne aucun signal
correspondant à A. sturio ou à un esturgeon exotique n’a été détecté. Les résultats bruts des deux années
sont présentés en annexe 2 et 3. Les haplotypes considérés dans les échantillons sont comparés à ceux de
6
Plateforme Génome Transcriptome de Bordeaux
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