Des baleines boréales sont équipées de balises dans la baie de Disko, à l'ouest du Groenland, pour suivre leurs déplacements et leur comportement de plongée. Crédit : Mads Peter Heide-Jørgensen
Les scientifiques ont appliqué la théorie du chaos au mouvement des baleines emblématiques de l'Arctique et ont découvert un cycle de plongée de 24 heures et une synchronisation à longue portée (~ 100 km).
Une étude récente révèle des schémas complexes dans le comportement des baleines boréales, indiquant un cycle de 24 heures de plongée en profondeur synchronisé avec le mouvement des proies au printemps. Les scientifiques ont découvert ce schéma en utilisant la théorie du chaos et ont également observé deux baleines coordonnant leurs plongées sur de longues distances, suggérant une structure sociale complexe et une possible communication acoustique entre ces géants de l'Arctique.
Les baleines boréales comptent parmi les mammifères les plus grands et les plus longévifs au monde. Elles jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes marins de l'océan Arctique, mais on sait relativement peu de choses sur leurs comportements de recherche de nourriture et de plongée. Un article à paraître dans la revue Recherche sur l'examen physiqueUne équipe de scientifiques du Japon, du Groenland et du Danemark a détecté des modèles dans le comportement des baleines qui pourraient offrir des indices sur la façon dont elles se nourrissent et socialisent.
Marquage d'une baleine boréale. Crédit : Mads Peter Heide-Jørgensen
Professeur associé Evgeny A. Podolskiy au Centre de recherche sur l'Arctique, Université d'HokkaidoProfesseur Jonas Teilmann au Département d'écoscience, Université d'Aarhuset le professeur Mads Peter Heide-Jørgensen du département des oiseaux et des mammifères de l'Institut des ressources naturelles du Groenland ont étudié 144 jours de plongée de 12 baleines boréales marquées dans la baie de Disko, à l'ouest du Groenland. Le comportement de plongée des baleines pouvant être considéré comme une oscillation chaotique et auto-entretenue qui équilibre le besoin de nourriture en profondeur avec le besoin d'oxygène à la surface, les chercheurs ont utilisé une approche du chaos des systèmes dynamiques pour découvrir des schémas au sein de ce comportement collectif apparemment désordonné.
Enregistrements de profondeur des douze baleines boréales marquées dans la baie de Disko, dans l'ouest du Groenland (les données sont relatives au début d'une année, quelle que soit l'année). Crédit : Evgeny A. Podolskiy, Jonas Teilmann, Mads Peter Heide-Jørgensen. Physical Review Research. 15 août 2024
Leur analyse a détecté un cycle de plongée de 24 heures au printemps, les baleines nageant plus profondément l'après-midi pour suivre le mouvement quotidien de leurs proies vers la surface, un phénomène connu sous le nom de migration verticale quotidienne.
« Nous avons constaté que les baleines en quête de nourriture plongent plus profondément pendant la journée au printemps, ce comportement de plongée étant en synchronisation apparente avec leurs proies qui migrent verticalement », a déclaré Heide-Jørgensen. « Jusqu'à présent, cela n'avait pas été démontré pour le printemps et restait contradictoire pour l'automne. »
Les principaux épisodes de synchronisation (quantifiés par la différence de phase) se produisent lorsque les baleines restent dans la portée de communication acoustique maximale d'environ 130 km (ligne noire ; l'ombrage vert/rouge indique où le contact acoustique est probable/improbable). Crédit : Evgeny A. Podolskiy, Jonas Teilmann, Mads Peter Heide-Jørgensen. Physical Review Research. 15 août 2024
« La possibilité que des baleines puissent être connectées acoustiquement, et qui semblent plonger seules alors qu’elles sont en réalité ensemble, est stupéfiante. »
— Evgeny A. Podolski
Des modèles surprenants de plongée synchronisée
L'équipe de recherche a également fait la surprenante découverte de deux baleines boréales plongeant de manière synchronisée pendant une semaine à la fois, même lorsqu'elles se trouvaient à une centaine de kilomètres l'une de l'autre. Les deux individus, une femelle et une autre de sexe inconnu, étaient parfois à cinq kilomètres l'un de l'autre, parfois à des centaines de kilomètres, mais ils pouvaient synchroniser leurs plongées pendant des durées allant jusqu'à une semaine, bien qu'à des profondeurs différentes. La synchronisation a été observée alors qu'elles se trouvaient à portée acoustique l'une de l'autre, qui peut dépasser 100 kilomètres, bien que les chercheurs n'aient pas enregistré les sons des baleines pour déterminer si elles interagissaient, car cela reste une tâche techniquement difficile.
(De gauche à droite) Evgeny A. Podolskiy, Jonas Teilmann, Mads Peter Heide-Jørgensen. Crédits : Evgeny A. Podolskiy, Jonas Teilmann, Mads Peter Heide-Jørgensen
« Sans observations directes, comme les enregistrements des deux baleines, il n'est pas possible de déterminer que les individus échangeaient des appels », a déclaré Teilmann. Néanmoins, « le comportement observé sous la surface pourrait être la première preuve à l'appui de la théorie du troupeau acoustique de signalisation à longue distance chez les baleines à fanons proposée par Payne et Webb en 1971. »
« La possibilité que des baleines puissent être connectées acoustiquement, alors qu’elles semblent plonger seules mais qu’elles sont en fait ensemble, est stupéfiante. Notre étude identifie un cadre pour étudier la socialité et le comportement de ces animaux marins aux mouvements chaotiques et sans retenue, et nous encourageons la communauté scientifique à recueillir davantage de données de marquage simultanées pour confirmer si notre interprétation est appropriée », conclut Podolskiy.
