Le Laboratoire de sclérochronologie

Il est rare qu'un diplômé universitaire trouve un emploi dès la fin de ses études, et qu'il le conserve tout le long de leur carrière. C'est pourtant bien ce qui s'est passé dans le cas de Shayne MacLellan. Après avoir obtenu son baccalauréat en sciences de l'Université de la Colombie-Britannique en 1977, elle s'est retrouvée en moins d'un an au Laboratoire de scalimétrie de la Station biologique du Pacifique (SBP) de Pêches et Océans Canada (MPO), à Nanaimo, en Colombie-Britannique. « À l'époque, de souligner Mme MacLellan, je ne savais pas que l'on pouvait faire carrière en déterminant  l'âge des poissons. Et c'est ce que je fais depuis lors. »

« C'est M. Richard Beamish, notre scientifique chevronné de la SBP, maintenant à la retraite, qui a créé le laboratoire en 1977 lorsque la zone de pêche de 200 milles a été adoptée, ajoute-t-elle. Il envisageait alors de créer un laboratoire où des gens se consacreraient à la détermination de l'âge. Il reconnaissait que l'on n'effectuait pas ce genre de travail de façon précise, en fonction de normes, et qu'il convenait de combler une telle lacune du fait de l'importance que revêtent de telles données sur l'âge pour les biologistes, qui s'en servent pour évaluer les stocks d'animaux aquatiques. »

Le programme, maintenant connu sous le nom de « Laboratoire sclérochronologique » et dirigé par Mme MacLellan, qui fournit des données relatives à l'âge de presque toutes les espèces commerciales de la région du Pacifique, détermine l'âge de plus de 115 000 poissons, mollusques et crustacés par année. Les échantillons utilisés pour déterminer l'âge proviennent d'une variété de sources : parfois prélevés au port ou par des observateurs de la pêche commerciale, ils peuvent aussi être le fruit de relevés scientifiques effectués sur le terrain ou de prélèvements faits par des membres des Premières Nations ou des adeptes de la pêche sportive, voire occasionnellement provenir de pêches étrangères. 

La science de la détermination de l'âge des poissons a bien évolué depuis l'époque des études universitaires de Mme MacLellan, lorsqu'un professeur avait projeté l'image d'une écaille en déclarant que pour déterminer l'âge d'un poisson, il suffit de jeter un coup d'œil à ses écailles et de compter les lignes floues qui s'y trouvent. 

De nos jours, les spécialistes de la détermination de l'âge des poissons, communément appelés « lecteurs », identifient et comptent trois types de zones de croissance : la bande large d'été, qui correspond à la période de croissance rapide, suivie d'une étroite bande d'hiver appelée « annulus » et d'une troisième zone appelée « strie ». Les lecteurs recherchent les alternances de zones larges et de zones étroites, semblables aux anneaux de croissance des arbres. Ensemble, les zones d'été et d'hiver déterminent la zone annuelle, correspondant à la valeur de croissance d'une année. La zone d'été est opaque et l'annulus est translucide sur la plupart des structures servant à déterminer l'âge, mais cela peut varier selon la structure et l'espèce faisant l'objet de l'examen. Pour chaque structure, le laboratoire a conçu une méthode fondée sur une série de règles ou critères que les lecteurs doivent apprendre et mettre en application le plus uniformément possible. Les « stries » peuvent être particulièrement difficiles à distinguer puisqu'elles sont parfois aussi proéminentes ou presque aussi proéminentes qu'un annulus. Il s'agit là d'une des raisons pour lesquelles il faut des années d'expérience pour être capable de produire des données exactes quant à l'âge des poissons.

Les lecteurs déterminent l'âge des tissus durs tels que les écailles, les otolithes (os de l'oreille) et les rayons de nageoires, ainsi que les coquilles dans le cas des mollusques et des crustacés. Il en arrivent à déterminer avec précision nombre d'éléments grâce à une inspection visuelle puisqu'ils sectionnent le tissu avec toute une série de scies pour être en mesure de voir les couches annuelles internes qui doivent être examinées. Comme le remarque Mme MacLellan : « Notre travail est à la fois macroscopique et microscopique, et nous avons recours à divers projecteurs et microscopes. Cela dépend beaucoup de la structure avec laquelle nous travaillons.  Par exemple, pour l'otolithe, pensez à un dessin à deux dimensions, comme une assiette. Vous pouvez observer des zones annuelles de croissance en regardant, vers le bas, la surface de l'assiette plate. Mais, au fur et à mesure que le poisson grandit, moins il y a de matières qui se déposent concentriquement sur le périmètre de l'otolithe; il ne fait qu'épaissir; de sorte que, à un certain point, il faut procéder à une coupe transversale pour pouvoir y déceler la croissance mature. »

L'objectif consiste à obtenir une meilleure compréhension de la démographie des poissons. « Nous voulons comprendre, d'affirmer Mme MacLellan, la biologie des poissons à diverses étapes de leur vie. Quelle est leur taille à certaines étapes.  À quel âge se reproduisent-ils pour la première fois. Quelle est la durée de leur période de reproduction. Et, bien entendu, quelle est leur durée de vie. Les taux de croissance, de reproduction et de mortalité obtenus par la cueillette de données relatives à l'âge constituent autant de facteurs importants qu'il convient de comprendre pour pouvoir les intégrer aux modèles statistiques que les biologistes utilisent pour évaluer les stocks et les populations. »

Les scientifiques et d'autres utilisateurs finaux combinent les données relatives à l'âge à d'autres données biologiques telles que la longueur, le poids, le sexe et la maturité des espèces, renseignements qui sont à leur tour associés au lieu de prélèvement de l'échantillon. Les données sont accumulées au cours de plusieurs années, et même de plusieurs décennies, ce qui permet aux chercheurs de déterminer les classes d'âge des poissons qui évoluent au sein d'une population. Ils cherchent notamment à connaître le nombre de poissons, de chaque classe d'âge, qui se trouvent dans les pêches. 

De quelle façon les données relatives à l'âge peuvent-elles être utilisées pour surveiller la santé des stocks de poisson? Mme MacLellan explique que « dans une zone de forte pêche, nous pouvons considérer la composition par âge d'une population. Par exemple, dans le cas du sébaste, on peut n'y trouver, au lieu d'une population comprenant tous les groupes d'âge de la période de maturité (allant de 10 à 80 ou 90 ans), que des poissons de 13 à 19 ans environ, ou encore dans le début de la vingtaine. L'âge constitue donc un bon indicateur de la santé en général des stocks puisque la longévité et la représentation peuvent s'expliquer; et ce, quel que soit le groupe d'âge considéré. »

Il va sans dire qu'il est crucial d'obtenir des données précises. Pour ce faire, le Laboratoire a conçu des méthodes et procédures de formation normatives pour surveiller la qualité des données. « Nous nous concentrons sur la mesure de deux aspects, de poursuivre Mme MacLellan, à savoir l'exactitude et la précision. Si vous cherchez la définition de ces termes dans le dictionnaire, vous verrez que chacun utilise l'autre pour se décrire; en sciences, il existe toutefois une nuance. La précision veut dire répétabilité. Et l'exactitude, degré de proximité avec la vérité. Par exemple, nous effectuons un test de précision sur chaque échantillon pour lequel nous déterminons l'âge. Cela signifie qu'un lecteur passe par toute la batterie de structures et établit l'âge. Ensuite, nous rédigeons un test aléatoire qui permettra de choisir de 10 à 20 % des éléments de l'échantillon dont l'âge a été déterminé et un second lecteur reçoit cette feuille; ils doivent de nouveau déterminer de façon indépendante l'âge de ces poissons. C'est donc à ce moment que la précision et la répétabilité entrent en jeu. »

La formation de lecteurs prend beaucoup de temps; il s'agit d'un processus très pratique, effectué à l'interne puisqu'il n'existe aucune école au Canada qui offre des cours exhaustifs de détermination de l'âge des poissons. Et Mme MacLellan d'affirmer : « Je me considère chanceuse de disposer d'un groupe de gens qui ont, ensemble, plus de 150 ans d'expérience. Nous formons les membres de notre  personnel pour qu'ils soient en mesure de déterminer l'âge des espèces en ayant recours à toutes les méthodes, au fur et à mesure que progresse leur carrière. Mais cela prend du temps. Après deux ou trois ans, ce sont encore des débutants; après cinq ans, on considère qu'ils ont atteint le niveau intermédiaire, et ils commencent alors effectivement à contribuer davantage. Après dix ans, ils ont touché à tout et ils ont travaillé avec toutes les espèces que nous examinons, en utilisant toutes les méthodes de détermination. »

Et c'est bien là que réside le défi pour l'avenir du Laboratoire. Toute cette expertise et cette mémoire collectives disparraîtront sous peu puisqu'un grand nombre de lecteurs se préparent à prendre leur retraite. C'est pourquoi Mme MacLellan et son personnel, qui ont documenté leurs méthodes, procédures et normes, sont à rédiger un manuel exhaustif, portant sur leur travail et sur leurs façons de faire, pour la prochaine génération de sclérochronologistes. Ils ont aussi mis en œuvre un plan pour assurer la relève, et embaucher du nouveau personnel au fur et à mesure que les anciens partiront à la retraite.

Il s'agit là d'une bonne chose, compte tenu du fait que le Laboratoire de sclérochronologie de la Station biologique du Pacifique s'est taillé une réputation internationale pour son travail sans égal et ses façons de procéder. Et, bien entendu, les données relatives à l'âge fournis par le Laboratoire au fil des ans demeurent inestimables pour Pêches et Océans Canada – tout autant ses scientifiques que ses gestionnaires et décideurs.