Comment les éléphants de mer s’endorment en plongeant profondément sous la surface de l’océan
Lorsqu’il s’agit de plonger dans l’océan, aucun phoque ne peut rivaliser avec l’éléphant de mer. En quête de calmars et de poissons vivant dans les profondeurs, ces mastodontes de graisse retiennent leur souffle pendant deux heures et peuvent plonger à un kilomètre sous la surface. Ils contournent les orques affamées et résistent à des pressions qui aplatiraient une voiture.
Image d’entête : éléphants de mer de 2 mois endormis. (Jessica Kendall-Bar/ Institut d’océanographie Scripps)
Une équipe de scientifiques a enregistré l’activité cérébrale d’éléphant de mer du nord (Mirounga angustirostris) plongeant dans la nature et elle a dressé la carte des randonnées excentriques que les animaux effectuent lorsqu’ils dorment en pleine plongée.
Le moment et l’endroit exacts où ils dorment en haute mer restent un mystère. En effet, ils vont chercher de la nourriture en mer pendant des mois et doivent donc dormir à un moment ou à un autre. Les chercheurs pensent maintenant avoir la réponse, qu’ils décrivent dans une étude publiée cette semaine (lien plus bas).
Les éléphants de mer plongent généralement entre 300 et 600 mètres sous la surface, mais il a été prouvé qu’ils plongeaient jusqu’à près de 1 730 mètres. Ils dorment beaucoup lorsqu’ils sont sur terre, plus de 10 heures par jour. Mais les animaux ne dorment en moyenne que deux heures par jour lors de leurs séjours en mer.
Les phoques ont besoin de se reposer à un moment ou à un autre de leurs voyages en haute mer, tout en minimisant leur exposition à leurs prédateurs naturels, les requins et les orques, auxquels ils sont le plus vulnérables à la surface de l’océan. Il s’avère que les phoques se reposent pendant les plongées d’une demi-heure, dormant environ 10 minutes à la fois.
Les chercheurs pensent que les phoques dérivent passivement pendant cette période et que leur mouvement en tire-bouchon/ spirale est le résultat hydrodynamique de la chute d’un objet dans l’eau, un peu comme la chute d’une feuille qui monte et descend en tournant en spirale. Pendant le sommeil lent profond, ils sont capables de maintenir un contrôle postural et semblent généralement maintenir un cap et glisser vers le bas en ligne droite, mais il arrive aussi qu’ils se retournent pendant le sommeil lent et commencent un mouvement en spirale.
Jessie Kendall-Bar, biologiste évolutionniste à l’Institut d’océanographie Scripps (États-Unis) et auteure principale de l’étude a conçu un système d’électroencéphalogramme (EEG) capable d’enregistrer les phoques même à des profondeurs importantes en pleine mer, ainsi que des dispositifs permettant d’enregistrer leur position et leur vitesse tout au long de leur périple.
A partir de l’étude : animation des mouvements et de l’état de sommeil d’un éléphant de mer pendant sa plongée. (Jessica Kendall-Bar/ Science)
L’équipe a constaté que les phoques n’entraient dans le sommeil paradoxal (REM pour Rapid Eye Movement) que lorsqu’ils se déplaçaient en spirale dans l’eau. Ils pensent que cela est dû au fait que les phoques sont dans un état de paralysie du sommeil lorsqu’ils entrent en sommeil paradoxal, ce qui les amène à adopter un modèle de mouvement différent.
L’étude publiée dans Science : Brain activity of diving seals reveals short sleep cycles at depth et présentée sur le site de l’Institut d’océanographie Scripps : Elephant Seals Drift Off to Sleep While Diving Far Below the Ocean Surface.