La technologie des ultrasons a révolutionné la gestion de l'aquaculture en permettant la détermination non invasive, rapide et précise du sexe et l'évaluation de la maturité gonadique chez les poissons. Cet article explore les principes, les méthodologies et les applications concrètes de l'échographie chez les poissons en Australie, au Royaume-Uni et en Nouvelle-Zélande, en soulignant son rôle transformateur dans une aquaculture durable.
Le sexe et la maturité gonadique des poissons sauvages et d'élevage influencent directement la structure des populations, l'efficacité reproductive et la rentabilité économique de l'industrie. Les méthodes traditionnelles d'évaluation de la maturité gonadique comprennent l'observation anatomique, la détermination de l'indice gonadique (IGS) et le dosage hormonal. Bien que précises, ces méthodes présentent l'inconvénient d'être invasives, chronophages, laborieuses et difficiles à recycler. L'échographie permet un examen en temps réel du corps des poissons, en eau ou hors de l'eau. En analysant les caractéristiques échographiques des tissus, elle permet de visualiser la morphologie et l'hémodynamique gonadiques, et constitue ainsi un outil de surveillance non invasif important.
1. Principes deÉchographie des poissonsTechnologie
Appareils à ultrasons pour poissonsémettent des ondes sonores à haute fréquence pour visualiser les organes internes, notamment les gonades. Les densités tissulaires distinctes entre les ovaires (contenant des ovocytes en développement) et les testicules (structures tubulaires homogènes) génèrent des motifs échogènes uniques 16. Par exemple :
Poissons femelles : les ovaires apparaissent sous forme d’amas de petites structures sphériques hypoéchogènes (sombres) dues aux ovocytes remplis de liquide.
Poissons mâles : Les testicules présentent des motifs hyperéchogènes (brillants) uniformes avec une morphologie compacte et symétrique.
Les systèmes avancés pilotés par l'IA automatisent désormais l'analyse d'images, atteignant une précision de >97 % dans l'identification du sexe en 0,03 seconde 5.
2. Flux de travail opérationnel pour l'évaluation des gonades
Étape 1 : Préparation du poisson
Sédater les poissons pour minimiser leur stress et stabiliser leur position.
Appliquer un gel hydrosoluble sur la zone ventrale pour améliorer le couplage des ultrasons.
Étape 2 : Protocole de numérisation
Positionnez le transducteur parallèlement à la ligne latérale, en arrière de l'opercule, pour capturer des vues en coupe de la cavité abdominale 213.
Identifier les principaux points de repère :
Estomac : Sert de point de repère pour localiser les gonades.
Ovaires : Les ovaires matures remplissent la cavité péritonéale (par exemple chez les salmonidés) ou sont regroupés dorsoventralement près de l’estomac (par exemple chez les espèces plus petites comme le tilapia).
Testicules : Situés à proximité de la vessie natatoire, ils présentent une texture homogène.
Étape 3 : Évaluation de la maturité
Critères morphologiques : diamètre de l’ovocyte (>50μm indique la disponibilité pour la ponte), l'indice gonadosomatique (IGS = poids des gonades/poids corporel)× 100%) 13.
Biomarqueurs moléculaires : analyse qPCR des niveaux d’expression de CYP19A1 (aromatase) et de Vtg (vitellogénine) pour valider les résultats de l’échographie
3. Application des appareils à ultrasons pour poissons en aquaculture
Hydrops fœtal : L’échographie est fortement corrélée à l’indice gonadosomatique (GSI) et aux taux d’hormones. Les individus matures peuvent être rapidement identifiés grâce aux seuils F3 et M3/M4, ce qui réduit la fréquence des interventions chirurgicales.
Tilapia du Nil : La précision de l’identification par ultrasons a atteint 95 %, nettement supérieure au tri visuel manuel (87 %), mais reste difficile pour l’imagerie testiculaire des individus de moins de 400 cm. g.
Saumon atlantique : L’utilisation des ultrasons dans le suivi de la maturation des saumons mâles sauvages et d’élevage réduit le nombre de sacrifices inutiles et présente un grand intérêt pour la promotion de cette cause.
Esturgeon chinois : En combinant l’imagerie ultrasonore avec la détermination des hormones sexuelles, le sexe et la maturité d’individus âgés de 10 à 17 ans ont été classés, vérifiant ainsi le potentiel d’application des ultrasons dans la protection des espèces de poissons rares.
Truites arc-en-ciel inversées mâles et femelles : des recherches ont confirmé la grande efficacité des ultrasons dans l’évaluation de la structure des gonades chez les individus inversés mâles et femelles, ce qui est utile pour l’élevage de ressources mâles et femelles uniques.
L'imagerie par ultrasons a démontré une grande précision et une excellente reproductibilité dans l'identification de la maturité gonadique et du sexe chez les poissons, mais son application reste affectée par les facteurs suivants :
4Recherche et applications mondiales
Australie
Des chercheurs australiens ont mis au point des systèmes d'échographie portables pour l'élevage du barramundi (Lates calcarifer). En corrélant l'échostructure ovarienne avec les taux d'œstradiol plasmatique, ils obtiennent une précision de 95 % dans la prédiction des périodes de ponte, optimisant ainsi les calendriers d'élevage en écloserie¹³.
Royaume-Uni
Le Royaume-Uni'L’Université de Stirling intègre l’apprentissage automatique à l’imagerie ultrasonore pour surveiller la maturation du saumon atlantique (Salmo salar). Leurs modèles d’IA prédisent le sexe et le stade de maturité à partir d’images en mode B en temps réel, réduisant ainsi le travail manuel de 70 %⁵.
Nouvelle-Zélande
En Nouvelle-Zélande, la sélection génétique du saumon royal (Oncorhynchus tshawytscha) guidée par échographie a permis d'améliorer le ratio femelles/mâles dans les écloseries. Les éleveurs utilisent des appareils portables pour identifier les reproducteurs mâles.«valeur élevée«femelles précoces, améliorant l'efficacité de la production de caviar 6.
4. Avantages par rapport aux méthodes traditionnelles
Non-invasivité : Élimine le stress et les risques de mortalité associés à la détermination chirurgicale du sexe 1.
Rapport coût-efficacité : Réduit les coûts de main-d'œuvre de 50 % par rapport à la biopsie gonadique manuelle 5.
Adaptabilité : Convient aussi bien aux petites exploitations agricoles (par exemple, les élevages de truites au Royaume-Uni) qu'aux opérations industrielles (par exemple, les élevages de thon australiens).
5. Défis et orientations futures
Calibrage spécifique à l'espèce : l'échogénicité des gonades varie selon les taxons (par exemple, le poisson-chat par rapport à la carpe), ce qui nécessite des protocoles d'imagerie adaptés.
Automatisation : Plateformes émergentes comme GreenFox'Les machines de tri alimentées par l'IA promettent de traiter 3 500 poissons/heure avec une précision de 99 %, s'alignant ainsi sur les tendances de l'industrie 4.0 5.
Adaptation au changement climatique : des chercheurs néo-zélandais développent des modèles de résilience au stress thermique à partir de données sur le développement gonadique surveillées par ultrasons.
Conclusion
L'échographie des poissons révolutionne l'aquaculture mondiale en permettant une gestion précise des cycles de reproduction. Grâce aux innovations constantes en intelligence artificielle et en imagerie portable, des pays comme l'Australie, le Royaume-Uni et la Nouvelle-Zélande sont à la pointe de la transition vers une pisciculture durable et fondée sur les données.
Date de publication : 20 juin 2025