Océans : sont-ils réellement silencieux ?

Dans le milieu marin où la lumière décroit rapidement avec la profondeur et où la vue n’est souvent d’aucune utilité, l’aptitude à émettre et percevoir des sons est un atout pour de nombreuses espèces marines. En effet, le son se propage cinq fois plus vite et quatre fois plus loin dans l’eau que dans l’air, en raison de la densité plus élevée de l’eau.

Qu’est-ce qu’un son ?

Le son est une vibration. Il est représenté sous la forme d’une onde qui se déplace dans un milieu (air, eau, solides…). Il est caractérisé par sa fréquence en Hertz (Hz) correspondant au nombre de vibrations par seconde. Plus la fréquence est basse, plus le son est grave. Il est aussi défini par son intensité ou volume sonore, en décibels (dB). Certains paramètres influencent la vitesse du son comme la température, la salinité ou la pression.

Echelle de fréquences sonores: chaque espèce animale a sa propre sensibilité! L’oreille humaine perçoit des sons dont la fréquence est comprise entre 20 à 20 000 Hz, d’autres espèces sont quant à elles capables de détecter les ultrasons ou les infrasons.

Le son dans les océans

Trois types de sons sont perceptibles dans le milieu marin :

– La géophonie : les sons naturels liés à l’environnement (pluie, vagues, mouvement de banquise…).
– La biophonie : les sons émis par les êtres vivants (mammifères marins, poissons, crustacés…).
– L’anthropophonie : les sons produits par les activités humaines (bateaux, sonar, forages…).

Communication longue distance

le son émis par la baleine bleue (Balaenoptera musculus) peut atteindre 190 dB et parcourir jusqu’à 3 000 km !

Les océans sur écoute

Pour percevoir les sons, la plupart des animaux marins utilisent leur oreille interne mais d’autres parties de leur corps sont parfois sollicitées : la ligne latérale chez les poissons osseux, la mâchoire inférieure chez les dauphins, les vibrisses chez les phoques…

Si le chant des baleines est bien connu, elles ne sont pas les seules à produire des sons : la langouste stridule, le dauphin siffle, le poisson clown claque ses mâchoires, le grondin fait vibrer sa vessie natatoire… sous la surface, chacun joue sa partition et l’océan n’est donc pas aussi silencieux que ce que l’on peut prétendre!

De nombreux crustacés, comme la langouste (Palinurus sp.) sont capables de produire des sons en frottant deux parties dures de leur carapace l’une contre l’autre. Cette technique appelée stridulation, ressemble au mouvement d’un archer sur les cordes d’un violon. Le son produit peut être utilisé pour se protéger des prédateurs.

Les grondins, dont le grondin perlon (Chelidonichthys lucerna), possèdent une grande vessie natatoire qui est mise en vibration par une variété d’attaches musculaires et fibreuses. Une variété de sons a été mise en évidence chez cette espèce : aboiements, grognements et gloussements. Le contexte comportemental de ces sons n’est pas connu mais ils ont été plus fréquemment observés pendant la saison de reproduction.

Les sons que produisent les poissons-clown, comme celui du Pacifique (Amphiprion percula), aident à maintenir la hiérarchie dans le groupe. Les dominants, en particulier les grandes femelles, produisent des «gazouillis» et des «pop» distincts lorsqu’elles chassent les individus plus petits. Ces sons sont produits par les dents qui s’entrechoquent lorsque la mâchoire se referme brusquement.

Des frottements de plaques osseuses du crâne de l’hippocampe produisent des claquements. Pour cela, l’animal relève la tête le plus haut possible, comme s’il voulait étirer son cou, effectuant le mouvement plusieurs fois de suite. Ces sons ont été enregistrés pendant la parade nuptiale, le mâle et la femelle produisent alternativement de forts cliquetis.

Photo ci-dessous : scanner d’un hippocampe à gros ventre (Hippocampus abdominalis)

Le saviez-vous?

Il est possible de voir deux espèces différentes d’hippocampes à l’Aquarium La Rochelle!

– L’hippocampe à gros ventre (Hippocampus abdominalis) qui est une espèce qui vit à l’état sauvage dans le Pacifique Sud-Ouest ou encore près des côtes australiennes et néo-zélandaise.
– L’hippocampe à museau court (Hippocampus hippocampus) qui est une espèce présente en France, de la Manche à la mer Méditerranée, en passant, bien sûr, par l’Atlantique. Très discrète, cette espèce est aussi très sensible aux changements de son habitat.

Entendre pour mieux voir

Pour de nombreuses espèces, l’utilisation des sons est essentielle à leur survie. Elle peut avoir différentes fonctions :

– La communication, indispensable au sein d’un groupe.
– La reproduction, pour rechercher et attirer des partenaires.
– La défense, pour prévenir leurs congénères grâce à des signaux de détresse ou pour éloigner des prédateurs.
– La chasse, pour localiser ou analyser une proie.
– L’orientation, pour les espèces qui entreprennent de grandes migrations.

Qu’est-ce que le principe d’écholocalisation ?

Les odontocètes (cétacés à dents) émettent deux types de sons : ceux utilisés pour la communication (sifflements, sons explosifs) et ceux émis pour l’orientation et l’analyse de l’environnement impliqués dans le phénomène d’écholocalisation.
Sous l’évent, des ultrasons sont produits par la vibration de l’air contenu dans les sacs aériens. Les ondes sonores produites traversent une poche de graisse appelée « melon » qui forme et oriente un faisceau unique. Lorsque l’onde sonore rencontre une cible (poisson, obstacle, bateau…), elle revient comme un écho. Elle est captée au niveau de la mâchoire inférieure puis acheminée vers le cerveau qui l’analyse et estime ainsi la taille, la forme, la vitesse de déplacement et même la structure interne de la cible.
Ce sonar naturel ne se rencontre que chez les odontocètes et les chauves-souris.

Contrairement aux autres cétacés, le cachalot (Physeter macrocephalus) ne chante pas, il clique ! Ces sons sont produits à l’aide de lèvres phoniques placées juste au niveau de l’évent, orifice situé sur la tête qui sert à expulser l’air inspiré. Comme il chasse dans les eaux profondes, le cachalot utilise le son comme un outil.

Quand il commence sa descente, il émet ses clics à intervalle constant. Entre deux clics, le cachalot a le temps d’analyser les échos potentiels. C’est le principe du sonar. Ainsi quand le cachalot va se rapprocher de sa proie, les clics seront plus proches. D’une façon générale, le cachalot utilise les sons pour la cohésion de groupe, l’orientation, la recherche de nourriture et la détection de dangers.

Les mysticètes (cétacés à fanons), comme la baleine franche (Eubalaena glacialis) possèdent des coussinets de graisse le long de leur mâchoire inférieure qui captent les sons. Les vibrations se propagent ensuite dans l’oreille interne qui va traduire les ondes sonores en impulsions nerveuses compréhensibles par le cerveau.

Les mysticètes utilisent des sons à basses fréquences (entre 20Hz et 50 KHz) et parfois des infrasons (en dessous de 10Hz) qui se propagent sur des longues distances atteignant parfois 4 000 km. Elles font vibrer leurs larynx pour créer des chants et des clics afin de communiquer entre groupes d’individus mais aussi entre différentes espèces.

Pollution sonore pour une véritable cacophonie sous-marine

La production de sons liée aux activités humaines dans le milieu marin (anthropophonie) n’a cessé de s’intensifier au fil du temps (transport maritime, prospection minière, activité militaire, implantation offshore, chalutage, activité de plaisance…). Elle constitue une pollution qui par son intensité et/ou sa régularité a des conséquences sur les espèces marines.

Fréquences des champs auditifs des animaux et de sources de bruits anthropiques sous-marins: certains sons d’origine anthropique ont des fréquences identiques à celles utilisées par les espèces marines. Les animaux auront alors des difficutés à détecter, reconnaître ou comprendre les sons émis par leurs congénères, notamment lorsque l’intensité des perturbations acoustiques est élevée.

Des dangers pour la faune

– Le masquage acoustique perturbe la communication intra ou interspécifique, désorientant les animaux qui peinent à localiser leurs proies, leurs congénères et leurs prédateurs. Certaines espèces s’adaptent en réduisant leurs échanges ou en modifiant leurs fréquences sonores, mais cela accroît leurs dépenses énergétiques et réduit l’efficacité des communications.

– L’augmentation du stress liée aux perturbations acoustiques a parfois des répercussions physiologiques comme la perte d’appétit, la modification du rythme respiratoire ou le ralentissement de la croissance. Elle peut également entrainer des changements de comportements nuisibles à l’échelle des populations : mouvement de panique, séparation, agressivité affectent parfois la reproduction et la surveillance des pontes.

– Les blessures physiques temporaires ou permanentes, liées aux ondes de choc, provoquent parfois une baisse ou une perte totale d’audition. Elles peuvent aller jusqu’à des lésions internes, léthales lorsqu’elles touchent des organes vitaux (explosion de la vessie natatoire chez les poissons) ou être à l’origine d’échouages chez les mammifères marins, par exemple.

Des solutions pour baisser le volume

Bien que l’anthropophonie soit reconnue comme une source de pollution et une menace pour l’équilibre des écosystèmes, elle ne fait l’objet d’aucune réglementation internationale. Cette absence a conduit certaines autorités locales à mettre en place leurs propres normes.
En 2019, en France, les Ministères de la Transition écologique, de la Mer et des Affaires étrangères et l’Office Français de la Biodiversité ont créé une Communauté sur le bruit sous-marin. Des chercheurs, des organisations non gouvernementales mais aussi des membres de l’industrie, échangent sur les aspects scientifiques et réglementaires ainsi que les solutions permettant de réduire les pollutions sonores sous-marines.
L’Union Européenne a fixé en 2024 des seuils « tolérables » de la pollution sonore. Les 37 Etats membres doivent ainsi prendre des mesures drastiques afin que le niveau sonore enregistré dans leurs eaux ne dépasse pas les limites fixées.

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