Avec le changement climatique, les épisodes de stress thermique devraient augmenter au cours des prochaines années. Le stress thermique pouvant avoir de graves conséquences sur la santé et le bien-être des animaux, ainsi que des impacts négatifs sur les performances et l’économie des exploitations, l’élevage doit absolument s’adapter à cette situation.
Qu'est-ce que le stress thermique et comment les animaux tentent-ils de s'y adapter ?
HLe stress thermique (ST) se produit lorsque les conditions de température et d’humidité sont trop élevées pour que les animaux puissent dissiper la chaleur et maintenir leur température corporelle à un bon niveau. Le HS est défini par un indicateur, l’indice de température et d’humidité (THI : Temperature and Humidity Index), qui se calcule comme suit :
THI ruminant = (1.8 * Tmax + 32) – ((0.55 – 0.0055 * RH) * (1.8 * Tmax – 26.8))
Avec Tmax, la température maximale mesurée (°C) et HR, l’humidité relative (%) (Lallo et al., 2018).
Un THI supérieur à 68 peut avoir des conséquences sur l’animal, on parle alors de ST. Il existe différents niveaux de ST auxquels les animaux tentent de s’adapter grâce à différentes stratégies pour diminuer la production de chaleur et en augmenter les pertes. Avec le ST, il est possible d’observer certains changements dans le comportement animal comme une consommation d’eau plus élevée, des taux de transpiration et de respiration plus élevés ou une consommation alimentaire plus faible (Figure 1).
Figure 1. Changements comportementaux liés au stress thermique
Quelles sont les conséquences du stress thermique sur les animaux ?
Le Stress thermique a des conséquences sur le bien-être, la santé et les performances des animaux qui peuvent également entrainer des pertes économiques pour l’exploitation (1,2 milliard de dollars de pertes annuelles pour le secteur laitier américain (Becker et al. 2020)).
Figure 2. Impact du THI sur la production laitière chez les vaches Holstein (D’après Bernabucci et al., 2010)
1. Impact sur la santé du rumen et les performances animales
Le pH ruminal est impacté par le ST via une augmentation de la fréquence respiratoire et une diminution de la consommation alimentaire. En effet, l’intensification du rythme respiratoire abaisse le pH sanguin en augmentant l’expiration de CO2. Cela peut entraîner une acidose métabolique que l’animal essaie de gérer avec une excrétion plus élevée de sodium (Na) et d’ion bicarbonate (HCO3–) par les reins. Cependant, si plus de HCO3– est excrété dans l’urine, il y a moins de stocks pour synthétiser la salive. La salive étant un tampon naturel pour rumen, le pH ruminal diminue. De plus, une consommation alimentaire plus faible entraîne une baisse de la rumination qui induit également une moindre production salivaire. Il y a donc un risque d’acidose ruminale, bien connue pour affecter l’activité du rumen. Dans le cadre de l’acidose ruminale subaiguë (SARA : Sub-Acute Ruminal Acidosis), la digestion des fibres est également moins efficace. La population de bactéries cellulolytiques, en charge de la digestion des fibres, chute avec un pH inférieur à 6 et entraîne une baisse de l’efficacité alimentaire. Comme preuve de la diminution de l’activité ruminale, la production d’acides gras volatils (AGV) est moins importante. Comme les AGV façonnent la production et la qualité du lait, cette situation peut conduire à baisse de production et des pertes économiques. D’après Bernabucci et al. (2010), la production laitière peut diminuer de 0,27 kg par unité de THI si des vaches de race Holstein sont confrontées à un THI>68 (Figure 2).
Becker et al. (2020) ont également signalé des effets du ST sur la qualité du lait, comme une augmentation du nombre de cellules somatiques avec le THI et une diminution de la matière grasse et protéique du lait.
2. Impact sur les performances de reproduction
Une consommation alimentaire plus faible combinée à des besoins d’entretien qui peuvent augmenter de 7 à 25 % pendant le ST (Becker et al., 2020) peuvent avoir un impact négatif sur les performances de reproduction. En effet, l’ingestion plus faible n’est plus suffisante pour couvrir l’augmentation des besoins en nutriments de l’animal. On parle de bilan énergétique négatif, qui est connu pour affecter l’efficacité de la reproduction, en particulier chez les vaches fraîches vêlées. L’altération de l’état endocrinien au cours du ST explique également l’altération des performances de reproduction, notamment en compromettant la croissance des ovocytes (Bernabucci et al., 2010). Un œstrus plus court et moins expressif peut aussi être une conséquence du ST sur la sécrétion d’œstradiol, qui conduit à des problèmes de reproduction. Tout cela explique un taux de conception plus faible pendant le stress thermique, il peut diminuer de 20 à 27 % (Bernabucci et coll., 2010). Les chercheurs ont également observé une mortalité embryonnaire plus élevée avec le stress thermique (Bernabucci et al., 2010).
Figure 3. Impact du stress thermique sur le comportement des animaux et leurs conséquences
Comment contrôler le stress thermique ?
Plusieurs stratégies de gestion du ST basées sur le confort thermique (systèmes de refroidissement, ombrage) et les pratiques alimentaires (gestion, composition de l’alimentation) peuvent être mises en place.
1. Adapter les teneurs en amidon et en fibres de la ration pour compenser la baisse d’ingestion
En période de ST, il est recommandé de donner moins de fibres (avec un minimum de 28 à 30 % de NDF dans l’alimentation) et des aliments plus énergétiques comme les céréales, les graisses ou le sucre (avec un maximum de 26 à 28 % de matière sèche (MS) d’amidon dans l’alimentation) pour maintenir un bon apport énergétique malgré la baisse d’ingestion.
2. Importance des solutions tampon dans l’alimentation
À mesure que la teneur en fibres diminue et que la teneur en amidon augmente pour répondre aux besoins des animaux qui mangent moins, le pH du rumen est susceptible de diminuer. Le risque de SARA est plus élevé. La SARA impacte la microflore du rumen, en particulier la population de bactéries cellulolytiques qui diminue. Cela entraîne une diminution de l’activité ruminale et de la digestibilité des fibres. La SARA engendre donc des baisses de production de lait ou de viande. Il est donc essentiel d’utiliser une solution tampon pour maintenir le pH du rumen et garder une bonne santé et une bonne activité ruminales.
3. Ajuster les apports minéraux
La perte de minéraux par la transpiration et l’urine est plus importante chez les animaux stressés par la chaleur, il est donc nécessaire d’adapter leurs supplémentation minérale. Dans ce contexte, l’apport en sodium (Na) et en potassium (K) doit être poussé à 0,4-0,6 % de MS pour le Na et à 1,5 à 1,6 % de MS pour le K (Akins et Schmidt, 2021). Le magnésium (Mg) doit également être augmenté pour atteindre 0,35-0,4 % de MS (Akins et Schmidt, 2021) en raison de l’interaction entre son absorption et la concentration en K (moins il y a de K, plus l’absorption de Mg est faible). Il est important de maintenir de bons niveaux de Na et de K pour maintenir une balance alimentaire cation-anion (BACA) positive. La BACA est un indicateur qui caractérise le statut acido-basique de l’animal. La BACA d’un aliment ou d’un régime représente son potentiel « acidifiant » ou « alcalinisant ». Il est exprimé en mEq/kg de matière sèche et est calculé avec les teneurs en ions sodium (Na), potassium (K), chlore (Cl) et soufre (S) :
BACA = [K+ + Na+] – [Cl– + S2-] = 1000 * (K/39 + Na/23 – Cl/35,5 – S/16).
Comme le K et le Na sont alcalinisants (ils augmentent la BACA), ils permettent d’augmenter le pH sanguin et ainsi de contrer l’acidification induite par la perte de CO2 due à une fréquence respiratoire plus élevé pendant le ST. C’est pour cela que la gestion de la BACA est fondamentale en conditions de ST. Il est recommandé d’avoir une BACA d’environ 300-400 mEq/kg de MS pendant le ST pour maintenir un bon équilibre acido-basique métabolique et avoir un impact positif sur les apports en eau et en nourriture.
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Le CPA est une solution tampon qui stabilise le pH ruminal progressivement et sur le long terme. Il assure une bonne productivité ruminale ainsi qu’une bonne efficacité alimentaire et améliore les performances des animaux.