La réaction des narvals au bruit fort des canons à air sismiques utilisés dans l’exploration pétrolière implique une perturbation de la réponse physiologique normale à un exercice intense alors que les animaux tentent d’échapper au bruit. L’effet global est une forte augmentation du coût énergétique de la plongée tandis qu’une fréquence cardiaque paradoxalement réduite altère la circulation du sang et de l’oxygène.
« Ils nagent aussi fort qu’ils le peuvent pour s’enfuir, et pourtant leur rythme cardiaque n’augmente pas – nous pensons à cause d’une réaction de peur. Cela affecte la quantité de sang et d’oxygène qui peut circuler, et cela va être problématique », a déclaré Terrie Williams, professeur d’écologie et de biologie évolutive à l’UC Santa Cruz, qui a dirigé la nouvelle étude.
Publié le 8 juillet dans le Journal d’écologie fonctionnelle, l’étude donne un premier aperçu de l’impact du bruit sismique sur les réponses physiologiques d’un cétacé qui plonge en profondeur. Selon Williams, la combinaison de fréquences cardiaques extrêmement basses, d’une variabilité accrue de la fréquence cardiaque et d’exercices de haute intensité pendant les plongées profondes présente un défi physiologique important pour les narvals, en particulier si les perturbations se prolongent, comme cela serait probable lors d’activités d’exploration pétrolière prolongées.
Cette vidéo montre la première plongée d’un narval adulte après le marquage. L’équipe de recherche peut être vue debout dans l’eau alors que le narval nage, puis roule sur le dos, exposant son ventre blanc. L’étiquette de fréquence cardiaque jaune est clairement visible sur son dos lorsque l’animal nage pour la première fois. Crédit : C. Egevang.
Les narvals vivent toute l’année dans les eaux de l’Extrême-Arctique où la glace de mer les a isolés des perturbations humaines pendant des millions d’années. Mais le déclin de la banquise polaire rend la région plus accessible à la navigation, à l’exploration des ressources naturelles et à d’autres activités humaines.
Dans une étude précédente, Williams et ses coauteurs ont montré que les narvals relâchés après s’être enchevêtrés dans des filets posés par des chasseurs indigènes présentaient une réponse physiologique similaire, avec des fréquences cardiaques extrêmement basses lors d’exercices intenses dans une série de plongées d’évasion. La différence entre un événement de capture et le bruit, a déclaré Williams, est la durée potentielle de la perturbation.
« Lorsqu’ils s’échappent des filets, leur rythme cardiaque revient à un rythme plus normal en trois ou quatre plongées, mais avec le navire sismique qui se déplace et le son qui rebondit, la réponse de fuite s’est produite sur une plus longue période », a-t-elle déclaré. .
Les chercheurs ont enregistré non seulement des fréquences cardiaques extrêmement faibles lors de l’exposition au bruit, mais également une variabilité accrue, les fréquences cardiaques passant rapidement de fréquences extrêmement faibles associées à la peur à des fréquences rapides associées à un exercice intense. Une fréquence cardiaque réduite, ou bradycardie, est une partie normale de la réaction de plongée des mammifères, mais lors de plongées normales, la fréquence cardiaque augmente toujours avec l’exercice. De plus, les narvals et autres mammifères marins qui plongent en profondeur économisent généralement de l’énergie en planant plutôt qu’en nageant activement lorsqu’ils descendent en profondeur.
Pendant l’exposition au bruit, les narvals ont effectué 80% de glisse en moins lors des descentes en plongée, leurs coups de nage ont dépassé 40 coups par minute, leur fréquence cardiaque est tombée en dessous de 10 battements par minute et leur respiration à la surface était 1,5 fois plus rapide. Dans l’ensemble, cette réaction inhabituelle est très coûteuse en termes de consommation d’énergie, a déclaré Williams.
« Non seulement la réaction est coûteuse en termes d’énergie nécessaire pour plonger, mais le temps d’évasion réduira également le temps passé à chercher de la nourriture et d’autres comportements normaux », a-t-elle déclaré.
Les études ont été menées à Scoresby Sound sur la côte est du Groenland, où le coauteur Mads Peter Heide-Jørgensen, professeur de recherche à l’Institut des ressources naturelles du Groenland, étudie la population de narvals de l’est du Groenland depuis plus d’une décennie.
Le groupe de Williams à l’UC Santa Cruz a développé des instruments qui permettent aux chercheurs de surveiller la physiologie de l’exercice des mammifères marins pendant les plongées. Les instruments ont été attachés à des narvals avec des ventouses et sont tombés après un à trois jours, flottant à la surface où ils ont pu être récupérés par les scientifiques.
Au cours des deux dernières décennies, le bruit des activités humaines telles que les sonars militaires a été lié à des échouages massifs de cétacés plongeant en profondeur, principalement des baleines à bec. Ces espèces plongeant profondément sont extrêmement difficiles à étudier, et ce n’est que grâce à un partenariat avec des chasseurs indigènes que les équipes de Williams et Heide-Jørgensen ont pu attacher des dispositifs de surveillance aux narvals.
« La plupart des impacts potentiels sur les animaux ont lieu sous l’eau, donc c’est vraiment difficile à étudier », a déclaré Williams. « Nous avons la chance d’avoir cette technologie pour montrer ce qui se passe en profondeur là où vivent ces animaux afin de comprendre comment leur biologie peut être perturbée. »
Outre Williams et Heide-Jørgensen, les coauteurs de l’article incluent Susan Blackwell de Greeneridge Sciences, Outi Tervo et Eva Garde de l’Institut des ressources naturelles du Groenland, Mikkel-Holger Sinding de l’Université de Copenhague et Beau Richter de l’UC Santa Cruz. .
Réponses physiologiques des narvals au bruit anthropique : une étude de cas avec des canons à air comprimé sismiques 5 et le trafic maritime dans l’Arctique, Écologie fonctionnelle (2022). DOI : 10.1111/1365-2435.14199