Les océans ne font pas que se réchauffer, leurs paysages sonores se transforment

Promenez-vous dans la nature et poussez un bon cri, et seuls les oiseaux, les grenouilles et les écureuils à proximité vous entendront. Bien que la détection du bruit soit une stratégie de survie essentielle pour les animaux terrestres, il s’agit d’un système d’avertissement quelque peu limité, car les sons – à l’exception d’une explosion volcanique massive – ne voyagent pas loin dans l’air. Ils se propagent beaucoup mieux dans l’eau, les bruits sous-marins parcourant des centaines, voire des milliers de kilomètres, selon les conditions.

Ces conditions se transforment rapidement à mesure que les océans se réchauffent. Les changements de salinité, de température et de pression modifient le son de la mer, avec des impacts inconnus sur les formes de vie qui dépendent de ce bruit pour survivre. Les baleines parlent entre elles et naviguent avec les tonalités de la Terre en écoutant les vagues se briser sur les rivages. Les dauphins écholocalisent leurs proies avec des explosions sonores. Les poissons coralliens naissent en pleine mer, mais utilisent ensuite les bruits du récif animé pour trouver leur foyer. Et les sons des systèmes terrestres se joignent aux sons de la vie : les vents parcourent la surface de la mer, qui subit un martèlement supplémentaire pendant les tempêtes. Les tremblements de terre et les glissements de terrain sous-marins envoient des grondements à travers des océans entiers. Les tsunamis qui en résultent se précipitent à la surface, créant un vacarme auquel les animaux marins sont parfaitement habitués.

Il s’agit d’un aspect critique et sous-étudié de la manière dont la hausse des températures et l’augmentation des activités bruyantes comme la navigation peuvent affecter l’écologie marine. « Le paysage sonore de la nature n’est vraiment venu au premier plan de la pensée des gens qu’au cours des 10 ou 15 dernières années », explique Ben Halpern, écologiste marin à l’UC Santa Barbara, qui étudie les pressions sur les écosystèmes océaniques. Les scientifiques, par exemple, ont maintenant une meilleure idée de la biodiversité forestière en écoutant la vie – insectes, oiseaux, amphibiens – qui pourrait être cachée à l’œil humain. « Ce n’est que plus récemment que les gens ont commencé à prendre conscience du rôle des paysages sonores dans les océans, nous racontant une histoire sur ce qui se passe sous l’eau à mesure que les impacts humains augmentent », ajoute Halpern.

Étant donné que le son se propage plus rapidement et plus loin dans l’eau que dans l’air, les « quartiers » sont plus grands dans l’océan. (Les oiseaux peuvent communiquer à des centaines de pieds, mais pour les baleines, c’est à des centaines de kilomètres.) La propagation du son dans cette zone dépend de la température, de la pression et de la salinité de l’eau. C’est parce que les sons sont eux-mêmes des ondes de pression, qui compriment et décompressent les molécules dans l’eau. Lorsque cette eau est plus chaude, les molécules vibrent plus rapidement, permettant aux ondes sonores de se déplacer plus rapidement. La pression est plus élevée à mesure que vous avancez. La salinité peut également changer si, par exemple, vous vous trouvez à proximité d’un glacier qui injecte de l’eau douce dans la mer.

Cela crée une sorte de stratification : la température, la salinité et la pression se combinent de différentes manières, influençant à leur tour la façon dont le son se propage. « Pensez-y comme de l’huile et du vinaigre avant de secouer la vinaigrette, mais l’océan est composé de différentes couches de salinité et de différentes températures », explique Alice Affatati, chercheuse en bioacoustique de l’Université Memorial de Terre-Neuve et de l’Institut national d’océanographie et de géophysique appliquée d’Italie. . Parce que ces couches sont distinctes, les sons peuvent rebondir dessus. « Donc, si vous imaginez une baleine comme source d’ondes acoustiques, peu importe où se trouve la baleine. Si c’est dans des couches plus profondes ou moins profondes, même les mêmes sons qu’il produit varieront la propagation », dit-elle.

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Affatati et sa collègue Chiara Scaini, également à l’Institut national d’océanographie et de géophysique appliquée, ont publié le mois dernier des recherches sur la façon dont un océan en mutation pourrait influencer le paysage sonore d’une espèce particulière, la baleine franche de l’Atlantique Nord. Ils ont utilisé une mine de données antérieures sur ces variables – température, pression et salinité – pour identifier deux points chauds de changement, un patch dans la mer du Groenland et un autre au large de Terre-Neuve. Ici, la vitesse moyenne du son sous-marin pourrait augmenter de plus de 1,5 % d’ici l’an 2100. Cela ferait voyager les appels des baleines plus loin, avec des effets inconnus sur la façon dont l’espèce communique.

Les deux chercheurs espèrent que d’autres scientifiques utiliseront le même cadre pour étudier l’évolution des paysages sonores d’autres espèces marines. « Cela fournit un point de départ à d’autres études qui peuvent étudier, par exemple, comment différentes espèces réagissent aux mêmes changements », explique Scaini. « L’impact de cela sur la vie marine est quelque chose qui n’est pas connu, car de nombreuses variables sont impliquées. Ce n’est donc pas un problème facile que nous pouvons modéliser.

Ce n’est pas un hasard, cependant, si Scaini et Affatati ont identifié la mer du Groenland comme un endroit qui change. L’Arctique se réchauffe jusqu’à quatre fois plus vite que le reste de la planète, en grande partie parce que la fonte des glaces expose des eaux océaniques plus sombres, qui absorbent davantage l’énergie solaire. L’océan Pacifique envoie également un « conduit acoustique » peu profond d’eau chaude dans l’Arctique, qui a renforcé et modifié radicalement le paysage sonore, selon un article de 2016. En d’autres termes : le Pacifique injecte essentiellement du son dans l’écosystème marin de l’Arctique.