♦ Méthode d'étude qui consiste à capturer, marquer et recapturer afin de déterminer l'importance de la population et sa structure démographique. Le principe de base consiste à :

• Tirer un échantillon aléatoire d'une population d'une espèce animale
• Marquer les animaux puis les relâcher
• Tirer un second échantillon et compter le nombre d'animaux marqués
• Estimer la population totale en faisant une règle de trois.

Comme n₁ est un échantillon de taille inconnue de la population totale, on écrit l'équation :

                      P = n₁ / N
   où              n₁ = Taille de l'échantillon 1
                      N = Taille de la population

Lors de la recapture, un échantillon de taille n₂ est collecté et le nombre d'animaux marqués m₂ est compté.
La proportion d'animaux marqués dans le second échantillon (m₂ / n₂) devrait permettre d'estimer la proportion P d'animaux marqués dans la population totale (P = n₁ / N). On peut donc établir que :

                     P = m₂ / n₂ = n₁/N

d'où l'équation donnant la taille de la population totale :

                     N = n₁ n₂ / m₂

Cette équation de base suppose de travailler avec une population fermée (pas de migration, pas de mortalité ni de naissance). Si la population est ouverte, la probabilité de capture risque de changer, par exemple de diminuer, et dans ce cas, N (la population totale) risque d'être surestimé. Des modèles plus complets ont donc été développés afin de tenir compte de ces éléments.

Pour les poissons, cette technique consiste à prélever, en deux ou trois passages, la totalité des individus de plus de deux centimètres observés sur la station d’étude. Chaque individu est mesuré, pesé, sexé et marqué avec du vernis à ongle, puis remis à l’eau sur la station.
48 heures plus tard (pour laisser les individus marqués se répartir sur la station), une autre pêche en deux ou trois passages est effectuée, au cours de laquelle sont comptés le nombre d’individus marqués et non marqués prélevés, afin d’estimer l’effectif total sur la station grâce à la formule de Petersen. Les individus non marqués sont mesurés, pesés, sexés :

                     m_t / N_T = r_m / R_t
                     N_T : effectif total de la population
   où              m_t : nombre d’individus marqués au premier passage
                     R_t : nombre d’individus capturés au second passage
                     r_m : nombre d’individus marqués capturés au second passage

L’écart-type de ce résultat prend la forme :

                     σ² = N_t² [ ( N_T - m_t ) x ( N_T - R_t ) ] / m_t x R_t ( N_t - m_t)

Les conditions nécessaires pour appliquer cette équation sont :

• la population doit être stationnaire ;
• la probabilité de capture doit être la même pour tous les individus ;
• la recapture doit être un échantillonnage aléatoire ;
• le marquage doit être pérenne, sans influencer la probabilité de capture.

Pour les populations présentant de fortes densités, il est possible d’effectuer une troisième pêche 48 heures après la deuxième, en effectuant un deuxième marquage différent du premier. L’estimation de l’effectif de la population se calcule alors avec la méthode de Schnabel ajustée par Chapman (1952) :

                     Nt = Σ [ (C_i m_i) / (R + 1) ]

                     N_t : effectif de la population
   où             C_i : effectif du nième échantillon
                     m_i :nombre d’individus marqués juste avant la nième pêche
                     R : nombre total d’individus marqués recapturés au bout des n pêches successives

L’écart-type de ce résultat prend la forme :

                     σ² = R / [ Σ ( C_i x m_i ) ] ²

Les conditions d’application sont les mêmes que pour la méthode de Petersen.

♦ Équivalent étranger : Mark-recapture method.