Nouvelle recherche publiée aujourd’hui dans la revue La nature constate que les gigantesques baleines à fanons, comme les rorquals bleus, communs et à bosse, mangent en moyenne trois fois plus de nourriture chaque année que ce que les scientifiques avaient estimé auparavant. En sous-estimant la quantité de nourriture que ces baleines mangent, les scientifiques ont peut-être déjà sous-estimé l’importance de ces géants sous-marins pour la santé et la productivité des océans. Pendant des années, l’une des questions biologiques fondamentales restées sans réponse sur les plus grandes baleines du monde était de savoir combien ces énormes baleines à fanons filtreuses mangeaient chaque jour. Les meilleures estimations des recherches antérieures étaient des suppositions éclairées par quelques mesures réelles de l’espèce en question. Crédit : Matthieu Savoca
Le rétablissement des baleines à fanons aux niveaux d’avant la chasse à la baleine pourrait restaurer la fonction océanique perdue et contribuer à freiner le changement climatique.
Une nouvelle recherche co-écrite par Nicholas Pyenson, conservateur des mammifères marins fossiles au Musée national d’histoire naturelle du Smithsonian, montre que les plus grandes baleines du monde ont été vendues à découvert. L’étude, publiée aujourd’hui (3 novembre 2021) dans la revue La nature, constate que les gigantesques baleines à fanons, telles que les baleines bleues, les rorquals communs et les baleines à bosse, mangent en moyenne trois fois plus de nourriture chaque année que ne l’avaient estimé les scientifiques. En sous-estimant la quantité de nourriture que ces baleines mangent, les scientifiques ont peut-être déjà sous-estimé l’importance de ces géants sous-marins pour la santé et la productivité des océans.
Étant donné que les baleines mangent plus qu’on ne le pensait auparavant, elles font aussi plus caca, et le caca de baleine est une source cruciale de nutriments en haute mer. En récupérant de la nourriture et en pompant les excréments, les baleines aident à maintenir les nutriments clés en suspension près de la surface où elles peuvent alimenter les proliférations de phytoplancton absorbant le carbone qui forment la base des réseaux trophiques océaniques. Sans baleines, ces nutriments se déposent plus facilement sur le fond marin, ce qui peut limiter la productivité dans certaines parties de l’océan et peut à son tour limiter la capacité des écosystèmes océaniques à absorber le dioxyde de carbone qui réchauffe la planète.
Pour résoudre l’énigme de la quantité de nourriture que mangent les baleines de 30 à 100 pieds, les scientifiques ont utilisé les données de 321 baleines marquées couvrant sept espèces vivant dans les océans Atlantique, Pacifique et Austral, collectées entre 2010 et 2019. Chacune de ces balises, aspiration- placé sur le dos d’une baleine, c’est comme un smartphone miniature, doté d’un appareil photo, d’un microphone, d’un GPS et d’un accéléromètre qui suit les mouvements. Les balises suivent les mouvements des baleines dans un espace tridimensionnel, permettant aux scientifiques de rechercher des modèles révélateurs pour déterminer à quelle fréquence les animaux étaient engagés dans des comportements alimentaires. En associant ces preuves à d’autres données collectées par l’équipe de recherche, les scientifiques pourraient générer les estimations les plus précises à ce jour de la quantité de nourriture que ces gigantesques mammifères mangent réellement chaque jour et, par extension, chaque année. Une nouvelle recherche publiée aujourd’hui dans la revue Nature révèle que les gigantesques baleines à fanons, telles que les baleines bleues, les baleines à bosse et les baleines à bosse, mangent en moyenne trois fois plus de nourriture chaque année que ne l’avaient estimé les scientifiques. En sous-estimant la quantité de nourriture que ces baleines mangent, les scientifiques ont peut-être déjà sous-estimé l’importance de ces géants sous-marins pour la santé et la productivité des océans. Crédit : Duke University Marine Robotics and Remote Sensing sous le permis NOAA 14809-03 et les permis ACA 2015-011 et 2020-016
Les résultats arrivent à un moment charnière alors que la planète est confrontée aux crises interconnectées du changement climatique mondial et de la perte de biodiversité. À mesure que la planète se réchauffe, les océans absorbent plus de chaleur et deviennent plus acides, menaçant la survie des sources de nourriture dont les baleines ont besoin. De nombreuses espèces de baleines à fanons ne se sont pas non plus rétablies de la chasse industrielle à la baleine au cours du 20e siècle, restant à une petite fraction de leur taille de population avant la chasse.
“Nos résultats indiquent que si nous restaurons les populations de baleines aux niveaux d’avant la chasse au début du 20e siècle, nous restaurerons une énorme quantité de fonctions perdues dans les écosystèmes océaniques”, a déclaré Pyenson. “Cela peut prendre quelques décennies pour voir les avantages, mais c’est la lecture la plus claire à ce jour sur le rôle massif des grandes baleines sur notre planète.”
Un rorqual commun déféquant au large de la Californie. Crédit : Laboratoire Goldbogen sous permis NOAA/NMFS 16111
Étonnamment, certaines questions biologiques fondamentales restent sans réponse en ce qui concerne les plus grandes baleines du monde. L’écologiste marin et boursier postdoctoral de l’Université de Stanford, Matthew Savoca, l’un des collaborateurs de Pyenson et auteur principal de l’étude, s’est retrouvé confronté à l’un de ces mystères : combien mangeaient les énormes baleines à fanons filtreurs chaque jour.
Savoca a déclaré que les meilleures estimations qu’il avait rencontrées à partir de recherches antérieures étaient des suppositions fondées sur quelques mesures réelles de l’espèce en question. Pour résoudre l’énigme de la quantité de nourriture que mangent les baleines de 30 à 100 pieds, Savoca, Pyenson et une équipe de scientifiques ont utilisé les données de 321 baleines marquées couvrant sept espèces vivant dans les océans Atlantique, Pacifique et Austral collectées entre 2010 et 2019.
Savoca a déclaré que chacune de ces balises, ventouse sur le dos d’une baleine, est comme un smartphone miniature, doté d’un appareil photo, d’un microphone, d’un GPS et d’un accéléromètre qui suit les mouvements. Les balises suivent les mouvements des baleines dans un espace tridimensionnel, permettant à l’équipe de rechercher des modèles révélateurs pour déterminer la fréquence à laquelle les animaux ont adopté des comportements alimentaires.
Parce que les baleines mangent plus qu’on ne le pensait auparavant, elles font aussi plus caca, et le caca de baleine est une source cruciale de nutriments dans l’océan ouvert. En récupérant de la nourriture et en pompant les excréments, les baleines aident à maintenir les nutriments clés en suspension près de la surface où elles peuvent alimenter les proliférations de phytoplancton absorbant le carbone qui forment la base des réseaux trophiques océaniques. Sans baleines, ces nutriments se déposent plus facilement sur le fond marin, ce qui peut limiter la productivité dans certaines parties de l’océan et peut à son tour limiter la capacité des écosystèmes océaniques à absorber le dioxyde de carbone qui réchauffe la planète. Le rétablissement des populations de baleines à des niveaux observés avant la chasse à la baleine du 20e siècle pourrait restaurer la productivité marine perdue et, par conséquent, augmenter la quantité de dioxyde de carbone aspirée par le phytoplancton. L’équipe estime que les services de recyclage des éléments nutritifs fournis par les populations d’avant la chasse à la baleine au début du 20e siècle pourraient alimenter une augmentation d’environ 11 % de la productivité marine dans l’océan Austral et une réduction d’au moins 215 millions de tonnes métriques de carbone, absorbé et stockées dans les écosystèmes océaniques et les organismes en cours de reconstruction. Il est également possible que ces avantages de réduction de carbone s’accumulent d’année en année. Une nouvelle recherche publiée aujourd’hui dans la revue Nature révèle que les gigantesques baleines à fanons, telles que les baleines bleues, les baleines à bosse et les baleines à bosse, mangent en moyenne trois fois plus de nourriture chaque année que ne l’avaient estimé les scientifiques. En sous-estimant la quantité de nourriture que ces baleines mangent, les scientifiques ont peut-être déjà sous-estimé l’importance de ces géants sous-marins pour la santé et la productivité des océans. Crédit : Elliott Hazen sous le permis NOAA/NMFS 16111
L’ensemble de données comprenait également des photographies de drones de 105 baleines des sept espèces qui ont été utilisées pour mesurer leurs longueurs respectives. La longueur de chaque animal pourrait ensuite être utilisée pour créer des estimations précises de sa masse corporelle et du volume d’eau qu’il filtrait à chaque bouchée. Enfin, les membres de l’équipe impliqués dans cet effort de collecte de données de près d’une décennie ont utilisé de petits bateaux équipés d’échosondeurs pour se diriger vers des sites où les baleines se nourrissaient. Les échosondeurs utilisent des ondes sonores pour détecter et mesurer la taille et la densité des essaims de krill et d’autres espèces de proies. Cette étape était une base empirique cruciale pour les estimations de l’équipe sur la quantité de nourriture que les baleines pourraient consommer.
En associant ces trois éléments de preuve – à quelle fréquence les baleines se nourrissaient, combien de proies elles pouvaient potentiellement consommer en se nourrissant et combien de proies étaient disponibles – les chercheurs ont pu générer les estimations les plus précises à ce jour de la quantité de ces mammifères gigantesques mangeant chaque jour. et, par extension, chaque année.
Par exemple, l’étude a révélé qu’un rorqual bleu de l’est du Pacifique Nord adulte consomme probablement 16 tonnes métriques de krill par jour pendant sa saison d’alimentation, tandis qu’une baleine noire de l’Atlantique Nord mange environ 5 tonnes métriques de petit zooplancton par jour et qu’une baleine boréale en consomme environ 6 tonnes métriques de petit zooplancton par jour.
Pour quantifier ce que signifient ces nouvelles estimations dans le contexte de l’écosystème plus large, un étude 2008 ont estimé que toutes les baleines de ce que l’on appelle l’écosystème du courant de Californie, qui s’étend de la Colombie-Britannique au Mexique, nécessitaient environ 2 millions de tonnes métriques de poisson, de krill, de zooplancton et de calmar chaque année. Les nouveaux résultats suggèrent que les populations de rorquals bleus, communs et à bosse vivant dans l’écosystème du courant de Californie chaque nécessitent plus de 2 millions de tonnes de nourriture par an.
Pour démontrer comment une consommation accrue de proies par les baleines augmente leur capacité à recycler les nutriments clés qui pourraient autrement couler au fond de la mer, les chercheurs ont également calculé la quantité de fer que toute cette alimentation supplémentaire des baleines recirculerait sous forme d’excréments. Dans de nombreuses parties de l’océan, dissous le fer est un nutriment limitant, ce qui signifie qu’il pourrait y avoir beaucoup d’autres nutriments clés tels que l’azote ou le phosphore dans l’eau, mais un manque de fer empêche les proliférations potentielles de phytoplancton. Parce que les baleines mangent tellement, elles finissent par ingérer et excréter des quantités substantielles de fer. Recherches antérieures Le caca de baleine contient environ 10 millions de fois la quantité de fer que l’on trouve dans l’eau de mer de l’Antarctique, et parce que les baleines respirent de l’air, elles ont tendance à déféquer près de la surface, là où le phytoplancton a besoin de nutriments pour favoriser la photosynthèse. En utilisant des mesures antérieures des concentrations moyennes de fer dans les excréments de baleines, les chercheurs ont calculé que les baleines de l’océan Austral recyclent environ 1 200 tonnes de fer chaque année.
Ces découvertes surprenantes ont conduit les chercheurs à enquêter sur ce que leurs résultats pourraient leur dire sur l’écosystème marin avant que la chasse industrielle à la baleine n’abatte 2 à 3 millions de baleines au cours du 20e siècle. Sur la base des enregistrements de l’industrie baleinière des animaux tués dans les eaux entourant l’Antarctique dans l’océan Austral, les chercheurs ont utilisé les estimations existantes du nombre de baleines qui vivaient dans la région, combinées à leurs nouveaux résultats pour estimer combien ces animaux mangeaient probablement.
Selon l’analyse, les petits rorquals, les baleines à bosse, les rorquals communs et les rorquals bleus de l’océan Austral consommaient quelque 430 millions de tonnes de krill par an au début des années 1900. Ce total est le double de la quantité de krill dans l’ensemble de l’océan Austral aujourd’hui et est plus du double du total des captures mondiales de toutes les pêcheries humaines de capture sauvage combinées. En ce qui concerne le rôle des baleines en tant que recycleurs de nutriments, les chercheurs calculent que les populations de baleines, avant les pertes causées par la chasse à la baleine au XXe siècle, produisaient un flux prodigieux d’excréments contenant 12 000 tonnes de fer, soit 10 fois la quantité que les baleines recyclent actuellement dans l’océan Austral. .
Ces calculs suggèrent que lorsqu’il y avait beaucoup plus de baleines à manger du krill, il devait y avoir beaucoup plus de krill à manger. Savoca a déclaré que le déclin du nombre de krill suite à la perte d’un si grand nombre de leurs plus grands prédateurs est connu des chercheurs comme le paradoxe du krill et que le déclin des populations de krill est le plus prononcé dans les zones où la chasse à la baleine était particulièrement intense, comme la mer de Scotia entre l’océan Austral et l’océan Atlantique au sud-est de l’Amérique du Sud.
“Ce déclin n’a de sens que si vous considérez que les baleines agissent comme des usines mobiles de traitement du krill”, a déclaré Savoca. «Ce sont des animaux de la taille d’un Boeing 737, qui mangent et font caca loin de la terre ferme dans un système limité en fer dans de nombreux endroits. Ces baleines semaient la productivité dans l’océan Austral ouvert et il y avait très peu de choses pour recycler cet engrais une fois les baleines parties. »
L’article postule que la restauration des populations de baleines pourrait également restaurer la productivité marine perdue et, par conséquent, augmenter la quantité de dioxyde de carbone aspiré par le phytoplancton, qui est consommé par le krill. L’équipe estime que les services de recyclage des nutriments fournis par les populations d’avant la chasse à la baleine au début du 20e siècle pourraient alimenter une augmentation d’environ 11 % de la productivité marine dans l’océan Austral et une réduction d’au moins 215 millions de tonnes métriques de carbone, absorbé et stocké dans les écosystèmes et les organismes océaniques en cours de reconstitution. Il est également possible que ces avantages de réduction de carbone s’accumulent d’année en année.
“Nos résultats suggèrent que la contribution des baleines à la productivité mondiale et à l’élimination du carbone était probablement comparable à celle des écosystèmes forestiers de continents entiers, en termes d’échelle”, a déclaré Pyenson. “Ce système est toujours là, et aider les baleines à se rétablir pourrait restaurer le fonctionnement perdu de l’écosystème et fournir une solution climatique naturelle.”
Pyenson a dit que lui, Savoca et d’autres réfléchissent à ce que l’impact des baleines pourrait être si l’équipe avait été moins prudente avec ses estimations, ainsi qu’une piste de recherche potentielle comparant les pertes relativement récentes de grands mammifères en mer à celles perdues sur terre, comme le bison d’Amérique. Bien que basé à Stanford, Savoca poursuivra son travail cet automne au Smithsonian en collectant des échantillons de ses vastes collections de baleines à fanons.
Référence : « Consommation de proies des baleines à fanons basée sur des mesures de recherche de nourriture à haute résolution » par Matthew S. Savoca, Max F. Czapanskiy, Shirel R. Kahane-Rapport, William T. Gough, James A. Fahlbusch, KC Bierlich, Paolo S. Segre , Jacopo Di Clemente, Gwenith S. Penry, David N. Wiley, John Calambokidis, Douglas P. Nowacek, David W. Johnston, Nicholas D. Pyenson, Ari S. Friedlaender, Elliott L. Hazen et Jeremy A. Goldbogen, 3 novembre 2021, La nature.
DOI : 10.1038 / s41586-021-03991-5
