L’agriculture, et plus particulièrement l’élevage bovin, est confrontée à des défis majeurs liés aux changements climatiques. Ces défis impactent non seulement la production, mais aussi la reproduction, notamment à travers l'insémination artificielle (IA). Cet article explore les impacts de l'hiver et des changements climatiques sur l'insémination artificielle bovine, en mettant en lumière les stratégies d'adaptation et les innovations pour maintenir la productivité et la santé des troupeaux.
Les Impacts du Changement Climatique sur les Systèmes d’Élevage
L’agriculture est particulièrement vulnérable face aux conséquences du changement climatique. Le choix des espèces, des modes de production, tout doit être repensé sous le prisme de l’adaptation et de l’atténuation du changement climatique. L’agriculture fait face à la double contrainte d’être particulièrement sensible au changement climatique et de devoir diminuer son empreinte environnementale. Les impacts du changement climatique sur les systèmes d’élevage sont nombreux et concernent toutes leurs composantes.
Les projections climatiques régionalisées montrent une hausse constante des températures d’ici la fin du XXIe siècle. Ce réchauffement sera national, plus marqué en zones de montagne et avec un gradient de +1 °C entre le nord-ouest et le sud-est. Pour les éleveurs, ces nombreux impacts nécessitent une organisation du travail différente et souvent des coûts supplémentaires.
Stress Thermique et Performances Animales
L’étude de l’évolution des performances des animaux en fonction du THI (indice température-humidité), ou de la température ambiante, montre qu’il existe une variabilité de la réponse au stress de chaleur. Cette variabilité est due, entre autres facteurs, à la race, à l’acclimatation ou aux conditions de logement.
En France, le stress de chaleur a un effet équivalent sur les performances de production des races bovines laitières Holstein, Montbéliarde et Normande (effet à court terme sur la production journalière de -5 à -6 % entre le THI moyen et un THI de stress thermique pour la quantité de lait, et de -9 à -12 % pour les quantités de matières grasses et protéiques). Il n’en est pas de même pour les performances de reproduction pour lesquelles la race Holstein est plus pénalisée que les deux autres races par un stress de chaleur (-8 points de réussite à l’insémination en situation de stress de chaleur au moment de l’insémination vs -2 et -3 points pour les races Montbéliarde et Normande respectivement).
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L’impact sur les performances des animaux peut être en lien avec le niveau des interactions entre génétique et environnement climatique. Le stress de chaleur augmente la prévalence de nombreuses pathologies qu’elles soient métaboliques (dont les stéatoses hépatiques et les acidoses ruminales), ou infectieuses, dont les métrites ou les mammites. Différentes études suggèrent un impact des fortes températures, à la fois sur la détérioration de la réponse immunitaire face aux infections, marquée en particulier par une diminution de la vitesse de recrutement cellulaire, mais aussi sur l’exposition des animaux en raison de conditions environnementales favorables à la multiplication des agents pathogènes.
Impacts sur les Ressources Alimentaires
Parmi les paramètres modifiés par le changement climatique, les plantes sont sensibles aux variations de température, à la disponibilité de l’eau et à la concentration en CO2, avec d’importantes interactions entre ces trois facteurs. Chaque espèce présente une plage de température à l’intérieur de laquelle elle peut se développer, avec une température optimale. Le déficit hydrique, qu’il soit occasionné par de faibles précipitations et/ou par une évapotranspiration élevée, a nécessairement un impact négatif sur la croissance des plantes. L’excès d’eau pénalise également les rendements et retarde la phénologie. La concentration en CO2 impacte positivement la photosynthèse et réduit la transpiration au niveau des feuilles.
L’analyse des données issues des modèles climatiques montre une avancée du départ en végétation au printemps plus marquée en montagne qu’en plaine, et ce sans prendre en compte la réduction de la période d’enneigement, qui contribue également à l’allongement de la durée de végétation. La variabilité interannuelle est importante, pour les prairies comme pour les surfaces pastorales.
Stratégies d’Adaptation et d’Atténuation
Sélection Génétique pour la Tolérance à la Chaleur
Une des voies d’amélioration de la tolérance à la chaleur des animaux est la sélection intrarace. Elle nécessite au préalable de caractériser la réponse individuelle au stress thermique, à partir d’indicateurs faciles à mesurer sur un grand nombre d’animaux. Les calculs d’index génétiques de tolérance à la chaleur sont donc actuellement réalisés à partir de mesures indirectes du stress de chaleur basées sur l’étude de l’évolution des performances en fonction du THI.
La sélection telle qu’elle est réalisée actuellement fragilisera les animaux si les objectifs de sélection n’intègrent pas une part de tolérance à la chaleur. En effet, les animaux qui ont actuellement les plus forts potentiels de production laitière seront les plus affectés par la hausse des températures. Chez les vaches laitières, cette sensibilité accrue des fortes productrices affecte à la fois leur production et leur fertilité, avec une diminution des taux de conception plus prononcée lors de stress de chaleur.
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Le croisement avec des animaux de races tropicales connues pour leur thermotolérance pourrait constituer une autre voie d’amélioration génétique de la tolérance à la chaleur. Cependant ce type de croisement pourrait s’avérer utile pour apporter, outre une meilleure tolérance à la chaleur, des aptitudes de résistance à des pathologies peu ou pas présentes actuellement en France métropolitaine mais dont la prévalence pourrait augmenter avec le changement climatique.
Amélioration des Conditions de Vie
L’amélioration des conditions de vie des animaux permet de les protéger des fortes chaleurs. Au pâturage, la présence d’arbres fait diminuer la température de 3 à 6 °C aux heures les plus chaudes de la journée.
Adaptation des Systèmes d’Alimentation
En France, et plus largement en Europe, les systèmes d’alimentation des ruminants sont basés sur les fourrages produits sur l’e. Le pâturage des vaches laitières est un mode d'alimentation plébiscité par les citoyens. A faibles coûts, il est considéré comme source de bien-être et de santé pour les animaux. Mais différents facteurs, à la fois structurels et culturels, limitent son développement.
L’Insémination Artificielle : Un Outil Clé Face aux Défis Climatiques
L’insémination artificielle (IA) s’est développée en France à partir de la fin des années 1940, en particulier chez les bovins. Elle consiste à collecter la semence d’un reproducteur mâle, la conditionner, le plus souvent la congeler, puis la transporter et la mettre en place dans les voies génitales de la femelle. Elle permet le découplage entre production de sperme et insémination, ce qui évite le transport des reproducteurs, limite les risques sanitaires, favorise les échanges à plus grande distance et souvent entre pays.
L’avantage majeur de l’IA bovine est la dilution de la semence qui permet de produire jusqu’à plusieurs centaines de doses par éjaculat de taureau. Le nombre de descendants par reproducteur peut ainsi être démultiplié, un taureau pouvant produire plusieurs dizaines de milliers de doses en quelques mois. L’impact considérable de l’insémination dans la diffusion du progrès génétique est rappelé par Boichard (2020). Chez les bovins laitiers, un éleveur pratiquant l’IA peut bénéficier d’un progrès génétique de l’ordre de 0,2 à 0,4 écart-type génétique par an, par la simple utilisation de taureaux d’insémination bien choisis, et sans considérer la sélection intratroupeau qu’il peut pratiquer.
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Semence Sexée : Une Innovation pour Optimiser la Reproduction
En élevage laitier comme allaitant, où très majoritairement le cheptel femelle est en autorenouvellement, faire naître plus de femelles est pourtant d’intérêt majeur, afin d’accroître notamment les possibilités de sélection intratroupeau. Le conditionnement de la semence pour l’insémination implique différentes procédures de préparation et de contrôle et depuis longtemps, des recherches ont été entreprises pour dévier ce sex-ratio dans la direction désirée.
Le principe est de séparer, par un traitement particulier, les spermatozoïdes portant un chromosome X et donnant une femelle, des spermatozoïdes portant un chromosome Y et donnant un mâle. Le procédé appliqué actuellement a été développé par des chercheurs de l’USDA dans les années 1990 sur différentes espèces de mammifères, puis breveté par la société XY Inc. Le procédé repose sur le tri de spermatozoïdes après traitement de la semence avec une substance, le Hoechst 33342, qui se fixe sur l’ADN.
L’intérêt majeur de la technique pour l’éleveur est évident et cette approche renouvelle considérablement la pratique de l’insémination et les stratégies de production de descendants. Elle permet de garantir le sexe du produit avec un haut niveau de fiabilité et donc de produire les génisses de renouvellement à partir de la partie du troupeau choisie par l’éleveur.
Défis Liés à la Semence Sexée
Le procédé de sexage correspond à une manipulation lourde et assez longue qui a des conséquences sur la fertilité. Dans un premier temps, la semence est traitée au Hoechst 33342 qui a une certaine cytotoxicité. Même si seuls les spermatozoïdes vivants sont conservés après la phase de tri, il est probable que ce produit altère la survie ultérieure des spermatozoïdes triés. Par ailleurs, le traitement d’un éjaculat dure plusieurs heures, un délai que ne subit pas une semence conventionnelle.
L’analyse de la base nationale permet de mesurer l’impact du sexage sur la fertilité. Le taux de réussite moyen des inséminations artificielles conventionnelles varie d’environ 40 à 65 % selon la race et la parité. De nombreux facteurs affectent le taux de réussite et il convient de bien distinguer l’effet du sexage des autres effets. Dans les trois principales races laitières, la perte de fertilité est systématique et assez importante (-6 à -10 points de réussite à l’IA selon les races, les années, et la parité).
Le Vêlage : Une Étape Cruciale
L'ensemble des événements qui vont permettre au veau de naître s'appelle le vêlage. En élevage allaitant (élevage destiné à la production de viande), la monte naturelle est privilégiée pour des raisons pratiques. En effet, lors de la période de reproduction qui se situe au printemps, les vaches sont dans les prés, et tant la détection des chaleurs que la manipulation des vaches pour l’insémination sont plus délicates. La gestation de la vache dure au total 9 mois.
Surveillance et Assistance au Vêlage
Il est important pour un éleveur d'observer ses vaches pendant le travail. Avant tout pour pouvoir la placer à temps dans un espace à part, où elle sera tranquille pour mettre bas. Mais également pour détecter à temps toute anomalie qui nécessiterait l'intervention du vétérinaire. Toutefois, il faut déranger la vache le moins possible pendant le vêlage. La position normale du veau dans l'utérus au moment du vêlage est très importante : si le veau est bien positionné, la vache va pouvoir lui donner naissance sans aide extérieure. L'intervention de l'éleveur, ou du vétérinaire, devient alors impérative pour sauver le veau et sa mère.
Étapes du Vêlage
Première étape : Dilatation du col utérin et début des contractions. Le premier stade du vêlage dure en général 4 heures. Le col de l'utérus, jusqu'alors contracté, se dilate. Dans le même temps, les premières contractions utérines, encore irrégulières, démarrent.
Deuxième étape : L'expulsion du veau. Cette étape dure de 2 à 10 heures, une vache adulte donnant généralement naissance au veau en 3 heures. Les contractions augmentent en intensité et régularité, poussant le fœtus. La poche des eaux se rompt alors.
Troisième étape : La délivrance. Pendant cette troisième étape, le veau est au sol, encore englué, léché par sa mère, le cordon ombilical rompu. Le reste du placenta est alors expulsé de l'utérus, dont le volume a brutalement diminué, mais qui continue de se contracter.
Soins au Nouveau-Né
Lorsque l'éleveur assiste au vêlage, dès la naissance du veau il va lui dégager les narines de toutes les matières liquides qui les bouchent et s'assurer que le veau respire normalement. La désinfection du reste du cordon ombilical reste un geste important. Enfin, l'éleveur s'assure que le veau a tété très vite après sa naissance. En effet, le premier lait de sa mère est riche en anticorps.
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