Selon l’estimation de la FAO, la population mondiale atteindra plus de 9 milliards d’habitants d’ici 2050. De ce fait, le besoin en protéines ne cesse de croître alors que 33% des stocks poissons dans le monde sont en surexploitation. Une gestion durable des ressources halieutiques est ainsi nécessaire pour subvenir au besoin présent et futur. Cette gestion passe d’abord par la délimitation des unités de gestion ou des stocks. Il existe plusieurs éléments d’analyse possibles comme la microchimie et la forme de l’otolithe, les marqueurs génétiques ou naturels (parasite…). L’otolithe est une pièce calcifiée dans l’oreille interne du poisson dont la forme varie selon sa génétique et son environnement. Cette forme de l’otolithe est très utilisée actuellement, d’une part parce qu’elle permet d’intégrer les composantes génétiques et phénotypiques et d’autre part parce qu’elle présente une analyse à faible coût de traitement par rapport aux autres méthodes. De plus, leurs analyses sont de plus en plus standardisées (packages, codes R/Python).

Actuellement les images acquises en 2D sont utilisées pour la délimitation des stocks de poissons. Ces images sont acquises à partir de scanners ou loupes binoculaires puis standardisées pour être enfin analysées notamment à l’aide des descripteurs elliptiques de Fourier. Cette analyse pourrait être améliorée grâce à des images 3D. L’acquisition d’images en 3D se fait en 3 étapes avec la prise d’images radiographiques sur plusieurs angles à l’aide d’un microtomographe à rayon X, puis la reconstruction en 3D des images 2D, et enfin la segmentation par seuillage des objets 3D. Chaque point de la surface de l’objet 3D (vertex) est projeté sur une sphère et leurs coordonnées sont leur distance angulaire à une origine des axes x, y et z. L’analyse de descripteurs de Fourier en 3D se fait grâce aux angles de chaque point des meshs 3D à l’origine (x, y et z).

Le rouget barbet de vase (Mullus barbatus), qui est un poisson benthique commercial, a été étudié à partir de 35 zones couvrant toute la mer Méditerranée. 1023 rougets barbets de vase ont été échantillonnés (en collectant les otolithes droit et gauche, leurs positions géographiques, taille, poids, sexe, génétique et les données environnementales). Ce jeu de données est utilisé aussi pour estimer l’apport de l’analyse 3D par rapport à l’analyse 2D pour connaitre précisément les limites de stocks. A partir d’analyses de Fourier 2D et 3D des classifications supervisées (LDA) et non-supervisées (Clustering) sont réalisées pour délimiter les stocks. La reconstruction de la forme moyenne des otolithes pour chaque groupe différentié permettra de connaître les différences de structure de l’otolithe et de caractériser le niveau de différence entre les stocks adjacents.

Le début de cette étude a montré que l’analyse en 3D des otolithes est très chronophage par rapport à l’analyse 2D mais elle permet de prendre en compte la globalité de la forme de l’otolithe. A la fin de cette étude, nous espérons caractériser les effets qui expliquent les changements de forme de l’otolithe (génétique, environnement, symétrie), comprendre la morphogenèse de l’otolithe vis-à-vis de ces 3 facteurs, identifier la précision des analyses 2D et 3D et enfin mesurer l’intérêt de l’analyse 3D.