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Sciences · Carpes invasives

Au cœur des carpes : le nouveau scanner du Minnesota se joint à la recherche d’une barrière sonore

Un nouveau scanner du Bell Museum pourrait aider les chercheurs à étudier des sons dissuasifs contre les carpes invasives. Prouver que ces sons épargnent les poissons indigènes et restent efficaces est la tâche la plus difficile.

Rédigé 6 min de lecture

HeyDex

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Traduit de l’original anglais.

La lutte pour empêcher les carpes invasives de se propager dans le bassin du Mississippi fait depuis longtemps appel à un type de barrière inhabituel : le son. Des chercheurs de l’Université du Minnesota abordent désormais le problème en étudiant les poissons eux-mêmes. Un nouveau scanner CT installé au Bell Museum de St. Paul leur permet d’examiner des spécimens intacts en trois dimensions et de déterminer si l’anatomie des carpes pourrait aider à identifier des sons qui dissuadent les poissons invasifs sans bloquer les espèces indigènes.⁠26⁠1

Il s’agit d’une nouvelle capacité de recherche, et non d’un nouveau moyen de défense éprouvé pour les cours d’eau du Minnesota. Le scanner peut révéler les structures internes sans dissection. Reste à établir si ces structures permettent de trouver un son que les carpes éviteront et si cette réaction perdure.

L’instrument est un scanner micro-CT Nikon VOXLS 20 C-225. L’université a annoncé son acquisition le 3 août 2026 et l’a décrit comme installé dans un article du 14 octobre. Le reportage de CBS Minnesota du 4 novembre apporte une explication concrète de la question des carpes que les chercheurs espèrent étudier avec cet appareil.⁠13⁠11⁠1

Pendant que le spécimen tourne, l’appareil recueille une succession de vues radiographiques. Un ordinateur les reconstitue sous forme d’objet tridimensionnel, ce qui permet aux chercheurs d’en examiner l’intérieur tout en conservant le spécimen original intact pour de futures études. « Ensuite, l’ordinateur effectue tout un tas de calculs complexes pour transformer cela en objet 3D », a expliqué Kassandra Ford à CBS Minnesota.⁠1

Ford est conservatrice des poissons et des mollusques au Bell Museum et professeure adjointe à l’Université du Minnesota en sciences halieutiques, de la faune sauvage et de la biologie de la conservation. Elle souhaite étudier l’évolution des crânes des carpes invasives et déterminer si leur anatomie donne des indices sur les différences auditives. L’objectif pratique est de trouver des sons détectés par les carpes invasives, mais pas par les poissons indigènes.⁠13⁠1

Et nous pourrons alors, en quelque sorte, produire le son qui fera que les carpes ne voudront pas rester dans cette zone.

Kassandra Ford 1

De l’anatomie à une barrière efficace

Plusieurs étapes séparent une image détaillée de ce résultat. Il faut d’abord établir un lien entre une différence anatomique et l’audition. La détection d’un son doit ensuite entraîner son évitement. Enfin, cet évitement doit rester utile après des expositions répétées, sans dissuader les poissons indigènes de traverser les mêmes eaux.

Les travaux d’imagerie CT présentés n’ont pas encore démontré cette chaîne d’effets. Le compte rendu de Ford ne fait état d’aucune fréquence efficace, d’aucune plage auditive mesurée, d’aucune comparaison avec des poissons indigènes ni d’aucun essai sonore achevé à la suite des scans. Il ne précise pas non plus quelles espèces de carpes sont visées par son projet d’imagerie. Cette distinction est importante : le Minnesota classe les carpes argentées, à grosse tête, herbivores et noires parmi les espèces invasives, tandis que les recherches sur l’audition et la dissuasion évoquées ici portent spécifiquement sur les carpes argentées et à grosse tête. Les résultats concernant ces deux espèces ne peuvent pas être extrapolés aux quatre.⁠1⁠23⁠22⁠26

Des expériences acoustiques distinctes montrent comment les chercheurs abordent la dimension comportementale du problème. Dans une étude publiée en 2025 dans Transactions of the American Fisheries Society, des carpes argentées équipées d’émetteurs ont été placées dans des étangs en terre dotés de réseaux de surveillance sous-marins. Les chercheurs ont soumis les poissons à des diffusions de 30 minutes de trois sons : un chirp saw, un chirp square et un moteur de bateau de 100 chevaux. L’extrait de résumé disponible décrit ce dispositif expérimental, mais ne permet pas d’établir l’efficacité de ces sons pour dissuader les poissons. Ces expériences ne sont pas des résultats des travaux d’imagerie de Ford.⁠25

Un autre article paru en 2025 dans PLoS ONE présente les dispositifs acoustiques dissuasifs à large bande de fréquences comme prometteurs et en cours d’évaluation dans les chambres des écluses de navigation du Mississippi. Ces barrières non physiques visent à réduire le passage des carpes tout en permettant aux bateaux de circuler. Mais le résumé de l’article souligne aussi la principale limite : aucun moyen de dissuasion n’est totalement efficace, et les poissons peuvent s’habituer à un son répété.⁠26

Une revue publiée en 2026 par Allen F. Mensinger fait état de résultats variables pour les dispositifs acoustiques dissuasifs et d’un corpus relativement limité d’études contrôlées ou à long terme. Certains comptes rendus ne précisent pas suffisamment le son utilisé, ce qui pose problème lorsque le son lui-même est l’intervention testée. Une réaction lors d’une seule exposition ne suffit pas à établir qu’un cours d’eau sera protégé durablement.⁠27

Le son présente néanmoins des avantages pratiques. Il peut se propager sur de longues distances, dépend relativement peu de la lumière et des conditions météorologiques et ne devrait pas gêner la navigation. La revue décrit également les dispositifs acoustiques dissuasifs comme relativement peu coûteux à mettre en œuvre. Ce sont des raisons de poursuivre les recherches, pas une garantie d’efficacité ni une estimation du prix d’un éventuel dispositif issu du scanner du Bell Museum.⁠27

Une ressource muséale, pas seulement un équipement pour étudier les carpes

L’intérêt du scanner dépasse la possibilité de mettre au point un dispositif dissuasif contre les poissons. Ford a cité un crâne de chauve-souris comme particulièrement saisissant en trois dimensions et évoqué les possibilités d’étudier l’anatomie évolutive d’animaux conservés. L’équipement peut servir à la recherche étudiante, les carpes figurant parmi des dizaines d’applications possibles. Sa référence à des animaux dont les lignées remontent à des centaines de millions d’années concerne leur histoire évolutive, et non l’âge des spécimens conservés au musée.⁠1

Le financement couvre aussi un projet plus vaste. La proposition initiale de Ford, intitulée « Visualizing Minnesota’s Natural Resources with CT-Scanning », demandait $1,062,000. Le plan de travail approuvé indique un budget de projet de $955,000 ; il a été soumis le 5 juin 2025 et approuvé le 24 juin. Aucun de ces deux chiffres ne correspond au prix d’achat du scanner à lui seul. Présenter le budget total du projet comme le prix de l’équipement donnerait aux lecteurs une précision que les documents ne justifient pas.⁠12⁠2

Le chiffre le plus élevé associé au scanner doit être interprété avec la même prudence. Les chercheurs évoquent un périmètre potentiel pouvant atteindre trois millions de spécimens, notamment des insectes, des oiseaux, des reptiles et des mammifères. Le compte rendu publié par l’université en octobre fait également état d’environ trois millions de spécimens. Il ne s’agit ni d’un nombre de scans réalisés, ni d’un rythme annuel de traitement démontré, ni d’une échéance d’achèvement vérifiée.⁠1⁠11

Une question de décompte reste également sans réponse. La page des collections du Bell Museum répertorie plus de 1.2 million de spécimens scientifiques. Les comptes rendus disponibles ne concilient pas cet inventaire avec le périmètre de numérisation d’environ trois millions de spécimens, ni n’expliquent s’ils reposent sur des définitions différentes ou incluent des collections distinctes. Ces chiffres ne doivent pas être confondus.⁠14⁠11

Ce que l’on sait

  • Le scanner installé produit des vues en trois dimensions de spécimens intacts, permettant aux chercheurs d’étudier leur anatomie interne sans dissection. 111

Ce que l’on ignore

  • Aucun son dérivé d’un scanner CT n’a été montré comme capable de repousser de façon fiable les carpes ciblées tout en épargnant les poissons indigènes, et aucun calendrier pour un tel essai n’a été annoncé dans les travaux présentés.

La suite

  • Il faudra rechercher des preuves reliant une découverte anatomique précise à des mesures auditives, à un évitement sélectif et à une réaction qui persiste après des expositions répétées.

L’enjeu écologique ne consiste pas simplement à faire fuir les carpes à cause d’un bruit. Il s’agit de dissuader les poissons invasifs tout en préservant le passage des espèces indigènes. Le scanner offre aux chercheurs un point de départ plus détaillé pour cette étude. Sa contribution pourra être évaluée lorsque l’anatomie pourra être reliée à un comportement efficace au-delà de la première rencontre.

Tel que diffusé
  1. A new scanner lets researchers look inside invasive carp without cutting the specimens apart.
  2. University of Minnesota researchers want those images to help protect waterways from invasive fish while preserving movement for native species. They're investigating whether carp anatomy could point to sounds that drive invasive fish away. Can that research produce a deterrent that works selectively and keeps working?
  3. The Bell Museum in St. Paul now houses a Nikon VOXLS 20 C-225 micro-CT scanner. It creates three-dimensional views of internal anatomy while keeping preserved specimens intact, giving researchers another way to explore how animals evolved.
  4. Kassandra Ford is the museum's curator of fishes and mollusks and a University of Minnesota assistant professor in fisheries, wildlife and conservation biology. She singled out a bat skull as particularly striking in three dimensions. The equipment also opens opportunities for student research, with carp among dozens of possible applications.
  5. The specimen rotates while the scanner collects a succession of X-ray views. A computer then reconstructs those views into a three-dimensional object. Researchers can examine the interior while leaving the original specimen in one piece for further study.
  6. Ford wants to investigate how invasive carp skulls evolved and whether their anatomy offers a clue to differences in hearing. The practical goal is a sound carp can detect and avoid, while native fish continue through the same water. An anatomical difference gives researchers somewhere to start. They still have to connect it to hearing and behavior.
  7. Ford's ambition is to produce a sound that makes carp avoid an area. Her CT work hasn't yet demonstrated a sound that reliably repels carp while sparing native fish. That selective protection is the result researchers are pursuing.
  8. Invasive carp are spreading through the Mississippi River basin and pose ecological risks. Existing hearing and sound-deterrent research specifically includes silver and bighead carp. Minnesota also classifies grass and black carp as invasive. Findings about silver and bighead carp can't simply be extended to all four species, and Ford hasn't identified which carp species her scanning project targets.
  9. Silver carp have already faced 30-minute underwater sound tests in earthen ponds. Researchers tracked transmitter-equipped fish using underwater monitoring arrays. They played three sounds: chirp saw, chirp square, and a 100-horsepower boat motor. Those experiments were separate from Ford's imaging work.
  10. That experimental setup alone doesn't tell us how effectively the sounds deterred the fish. Other work on conditioning silver and bighead carp describes broad-frequency sound deterrents as promising and under assessment in Mississippi River navigation locks. Such barriers aim to reduce carp passage while allowing vessels through. But no single deterrent is completely effective, and fish may grow accustomed to repeated sound.
  11. Sound deterrents have had variable success. Researchers have relatively few controlled or long-term studies to judge, and some experiments haven't described their sounds precisely enough. A useful response must last through repeated exposure if it's going to help protect a waterway.
  12. Sound remains attractive because it can travel considerable distances and is relatively independent of light and weather. It can also work alongside navigation and may be relatively inexpensive to implement. Those advantages explain the interest. They don't provide a price or an effectiveness guarantee for anything that might emerge from this scanner project.
  13. The university announced the scanner's acquisition on August 3, 2026, and described it as installed by October 14. The November 4 explanation of Ford's carp research adds a practical ambition to that capability. Funding work began earlier: the CT project's work plan was submitted June 5, 2025, and approved June 24.
  14. Ford's original proposal requested $1,062,000. The approved project budget is $955,000. That funding covers the CT-scanning project, called Visualizing Minnesota's Natural Resources with CT-Scanning. The scanner's individual purchase price hasn't been identified within that total.
  15. The scanner's potential reach extends across insects, birds, reptiles and mammals. Ford also described studying animal groups whose evolutionary histories stretch back hundreds of millions of years. The images offer a way to investigate that long history across preserved animals, while leaving the museum's specimens available for future research.
  16. Researchers describe a prospective scope of up to three million specimens. The museum lists more than 1.2 million scientific specimens. Its biodiversity atlas holds over 2.2 million records. The museum hasn't explained how those counts fit together.
  17. A database record doesn't automatically represent another physical specimen, and the scanning figure describes future work. For carp, the scanner now supplies detailed anatomy to investigate. Researchers still need evidence that a sound discourages invasive fish, preserves native-fish passage, and keeps working after repeated exposure. They haven't announced a date for that test.

Sources10

27 sources de 10 médias· Les plus cités d’abord

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