Un cimetière de baleines découvert dans les abysses au large de l’Australie

Sur les fonds marins désertiques, une baleine gisant au fond de l'océan ressemble à un buffet à volonté qui apparaîtrait soudainement sur une île déserte. Toutes sortes de créatures robustes des profondeurs se rassemblent autour de la carcasse, transformant un désert biologique en un écosystème grouillant de vie. 

Ces oasis souvent isolées, appelées « tombes de baleines », ne se composent généralement que d'une seule baleine et de ses « groupies » des profondeurs. Cependant, des chercheurs explorant les profondeurs à l'ouest de l'Australie à bord d'un submersible ont récemment découvert un immense cimetière de baleines contenant les restes de près de 500 baleines. Dans un article publié dans la revue Nature, l'équipe a analysé les ossements de cette « nécropole de baleines » et a découvert que ces squelettes s'étaient accumulés au cours des cinq derniers millions d'années. 

« Il s'agit de la plus grande accumulation de restes fossiles de baleines en eaux profondes dont j'ai connaissance », indique Craig Smith, biologiste marin à l'université d'Hawaï qui n'a pas participé à la nouvelle étude. Les profondeurs vertigineuses de ces sites rendent également ces découvertes « vraiment extraordinaires », affirme-t-il. Certains spécimens gisent à plus de 6 500 mètres sous la surface, soit près de deux fois plus profonds que tous les autres gisements de baleines connus. 

Ce cimetière de baleines grouille d'habitants des profondeurs, dont beaucoup sont encore inconnus de la science. Les ossements eux-mêmes appartiennent à des espèces de baleines tant modernes qu'anciennes, dont une nouvelle. Plusieurs d'entre elles sont des baleines à bec, un groupe insaisissable de mammifères marins qui plongent dans les profondeurs. Il est très rare d'observer des baleines à bec de leur vivant « mais elles sont nombreuses à avoir trouvé la mort sur ce site », explique Stephen Godfrey, paléontologue au Calvert Marine Museum dans le Maryland, qui n'a pas participé à cette nouvelle étude mais a rédigé un article de synthèse sur ces découvertes pour la revue Nature.

UNE FOSSE PLEINE D'OSSEMENTS DE BALEINES

Entre février et mars 2023, une équipe dirigée par Xiaotong Peng, chercheur à l'Institut des sciences et de l'ingénierie des fonds marins de l’Académie chinoise des sciences, s'est aventurée dans la zone de fracture Diamantina, une bande de fond marin d'environ 1 200 kilomètres située dans le sud-est de l'océan Indien et sillonnée de fosses et de crêtes. La zone s'enfonce à près de 7 200 mètres sous la surface, offrant un rare aperçu de certaines des profondeurs les plus importantes de l'océan. 

Pour explorer cet abysse accidenté, les membres de l'équipe ont embarqué à bord du HOV Fendouzhe, un submersible conçu pour les eaux profondes et équipé de caméras vidéo, de bras mécaniques et de systèmes aspirants pour prélever des échantillons. À environ 7 000 mètres sous la surface, le submersible est tombé sur quelques squelettes d'anciennes espèces de baleines gisant sur le fond marin. 

« Nous ne nous attendions pas à découvrir cet immense cimetière de baleines », indique Xiaotong Peng, qui a effectué plusieurs plongées à bord du HOV Fendouzhe afin d'observer de près les restes de baleines. « Tomber sur une carcasse de baleine ici ou là n'aurait pas été surprenant mais nous n'avions jamais rien vu de pareil ».

Au cours de plus de trente plongées, l'équipe a répertorié 485 sites distincts comprenant des ossements fossiles de baleines. Afin de déterminer à quelle époque ces baleines anciennes ont vécu, l'équipe a analysé les niveaux de certains éléments chimiques préservés dans certains ossements, et les échantillons les plus anciens remontent à près de 5,3 millions d'années. 

L'équipe a également observé plusieurs squelettes de baleines modernes éparpillés parmi les ossements anciens, ce qui rend cette zone unique. Selon Stephen Godfrey, la plupart des sites fossilifères denses « ont cessé de s'enrichir il y a des millions d'années, mais des ossements de baleines continuent de s'ajouter à cette fosse profonde ».

UNE MINE DE BIODIVERSITÉ

Les cinq carcasses de baleines modernes grouillaient de petites créatures. L'une des carcasses, qui couvrait moins d'un mètre carré, abritait 2 840 animaux des profondeurs marines. 

Au total, l'équipe a observé 35 types d'animaux différents se nourrissant des baleines mortes, notamment des méduses, des ophiures (Ophiuroidea) filiformes et des palourdes des grands fonds qui abritent des bactéries symbiotiques capables de transformer les composés soufrés de la carcasse de baleine en énergie. Les vers nécrophages (Osedax) constituaient une autre espèce courante. Ces vers produisent de l'acide qui dissout les os de baleine en matière organique, que leurs propres bactéries symbiotiques transforment ensuite en nourriture. 

L'équipe a utilisé le système aspirant du submersible pour prélever avec précaution des créatures présentes sur les os des baleines, recouverts d'une couche microbienne blanche. Elle a prélevé les échantillons d'ADN de vingt et un de ces animaux et n'a pu en rattacher de manière certaine qu'un seul à une espèce déjà scientifiquement décrite.

La grande diversité des créatures ne surprend pas Craig Smith, qui a publié en 2015 un article de synthèse montrant que les sites de décomposition de baleines, tant anciennes que modernes, stimulent l'évolution dans les profondeurs marines. Mais « ces communautés vivant dans les fosses profondes sont clairement différentes de celles que l'on trouve sur les sites de décomposition de baleines situés à des profondeurs moindres », explique-t-il, soulignant que la profondeur influe sur les espèces qui viennent se nourrir sur ces sites. 

UNE MORGUE POUR MAMMIFÈRES MARINS

L'équipe a utilisé les bras mécaniques du submersible pour récupérer les ossements sur plusieurs sites de décomposition de baleines. Certains des restes les plus importants appartenaient à des cétacés à fanons (Mysticeti), notamment un rorqual boréal (Balaenoptera borealis) et un petit rorqual de l'Atlantique (Balaenoptera bonaerensis). La majorité des squelettes appartenaient toutefois à des baleines à bec, une famille de cétacés peu connus dotés d'un bec ou rostre, semblable à celui d'un dauphin et constitué d'os denses. Ces baleines, capables de plonger dans les profondeurs, peuvent retenir leur souffle pendant plus d'une heure, utilisant leur rostre renforcé et leurs dents en forme de défenses pour se défendre face à leurs rivaux. 

Grâce à la densité de leur museau, plusieurs de ces crânes étaient remarquablement bien conservés malgré leur long séjour au fond de l'océan. Au fil des siècles, bon nombre des crânes ont également été recouverts de croûtes noires de ferromanganèse, un composé qui se précipite à partir de l'eau de mer. Stephen Godfrey compare cette croûte minérale à un « sarcophage » protecteur qui conserve le crâne. 

Certains des crânes appartenaient à deux espèces modernes de baleines à bec : la baleine à bec d'Andrews (Mesoplodon bowdoini) et la baleine à bec de Layard (Mesoplodon layardii). Parmi les espèces de baleines à bec éteintes, les scientifiques en ont identifié et nommé une nouvelle : Pterocetus diamantinae, qui vivait il y a 5,3 millions d'années. Dans le cadre de futures études, ces spécimens de baleines à bec pourraient aider les chercheurs à mieux comprendre comment ce groupe insaisissable de mammifères marins des profondeurs a développé son mode de vie extrême. 

POURQUOI TANT DE BALEINES SONT-ELLES MORTES ICI ?

Les scientifiques pensent que la présence abondante de carcasses de baleines dans la zone de Diamantina s'explique par sa situation géographique et sa profondeur. Cette partie de l'océan Indien se trouve le long des routes migratoires de plusieurs espèces de baleines à fanons, et les calamars et poissons présents dans ces eaux profondes attirent également les baleines à bec. Certains de ces cétacés sont probablement morts pendant leurs expéditions de chasse dans les fosses marines de la région, qui se trouvent en dessous de leur profondeur maximale de plongée. Une fois qu'ils ont succombé à l'épuisement ou à un accident de décompression, leurs squelettes ont coulé et se sont accumulés dans les fosses en forme de V pendant des millions d'années. 

L'équipe de chercheurs soupçonne que des accumulations similaires d'ossements anciens existent probablement dans d'autres zones où se rassemblent les baleines à bec, notamment dans les eaux profondes au large des côtes d'Afrique du Sud et de la péninsule ibérique.

Stephen Godfrey pense que cette découverte inspirera d'autres chercheurs à explorer ces profondeurs à la recherche d'autres nécropoles de baleines. « Il n'y a aucune raison pour qu'il n'existe pas de carcasses de baleines similaires dans d'autres fosses », affirme-t-il. Et qui sait combien de nouvelles espèces ces cryptes de cétacés encore inconnues pourraient abriter.