Selon une nouvelle étude mondiale qui a identifié les futurs «points chauds acoustiques» océaniques, le changement climatique modifiera considérablement la façon dont le son se propage sous l’eau, affectant potentiellement les paysages sonores naturels et accentuant le bruit généré par l’homme. Ces modifications des paysages sonores océaniques pourraient avoir un impact sur les activités essentielles de la vie marine.
Dans une eau plus chaude, les ondes sonores se propagent plus rapidement et durent plus longtemps avant de disparaître.
« Nous avons calculé les effets de la température, de la profondeur et de la salinité sur la base de données publiques pour modéliser le paysage sonore du futur », a déclaré Alice Affatati, chercheuse en bioacoustique à l’Université Memorial de Terre-Neuve-et-Labrador à St. John’s, au Canada, et auteure principale de la nouvelle étude, publiée aujourd’hui dans L’avenir de la Terre, la revue de l’AGU pour la recherche interdisciplinaire sur le passé, le présent et l’avenir de notre planète et de ses habitants. Il s’agit de la première estimation à l’échelle mondiale de la vitesse du son océanique liée au climat futur.
Selon la nouvelle étude, deux points chauds, dans la mer du Groenland et une partie du nord-ouest de l’océan Atlantique à l’est de Terre-Neuve, peuvent s’attendre au plus grand changement à des profondeurs de 50 et 500 mètres. La vitesse moyenne du son devrait augmenter de plus de 1,5 %, soit environ 25 mètres par seconde (55 miles par heure) dans ces eaux de la surface à des profondeurs de 500 mètres (1 640 pieds), d’ici la fin du siècle, compte tenu des émissions de gaz à effet de serre toujours élevées (RCP8.5).
« L’impact majeur est attendu dans l’Arctique, où nous savons déjà qu’il y a maintenant une amplification des effets du changement climatique. Pas tout l’Arctique, mais une partie spécifique où tous les facteurs jouent ensemble pour donner un signal qui, selon les prévisions du modèle , surmonte l’incertitude du modèle lui-même », a déclaré l’auteur Stefano Salon, chercheur à l’Institut national d’océanographie et de géophysique appliquée de Trieste, en Italie.
Le paysage sonore de l’océan est une cacophonie de vibrations produites par des organismes vivants, des phénomènes naturels comme les vagues et le craquement de la glace, ainsi que le trafic maritime et l’extraction des ressources. La vitesse du son à 50 mètres de profondeur varie de 1 450 mètres par seconde dans les régions polaires à 1 520 mètres par seconde dans les eaux équatoriales (3 243 à 3 400 miles par heure, respectivement).
De nombreux animaux marins utilisent le son pour communiquer entre eux et naviguer dans leur monde sous-marin. Changer la vitesse du son peut avoir un impact sur leur capacité à se nourrir, à se battre, à trouver des partenaires, à éviter les prédateurs et à migrer, ont déclaré les auteurs.
Changer les paysages sonores
En plus des hotpots notables autour du Groenland et dans le nord-ouest de l’océan Atlantique, la nouvelle étude a révélé une augmentation de 1% de la vitesse du son, plus de 15 mètres par seconde, à 50 m dans la mer de Barents, le nord-ouest du Pacifique et dans l’océan Austral ( entre 0 et 70E), et à 500 m dans l’océan Arctique, le golfe du Mexique et le sud de la mer des Caraïbes.
La température, la pression avec l’augmentation de la profondeur et la salinité affectent toutes la vitesse et la distance parcourue par le son dans l’eau. Dans la nouvelle étude, les chercheurs se sont concentrés sur les points chauds où le signal climatique se démarquait clairement de l’incertitude du modèle et était supérieur à la variabilité saisonnière.
La nouvelle étude a également modélisé les vocalisations communes, dans les conditions futures projetées, de la baleine noire de l’Atlantique Nord, une espèce en danger critique d’extinction habitant les deux points chauds acoustiques de l’Atlantique Nord. Le « rappel » typique des baleines à 50 Hertz est susceptible de se propager plus loin dans un futur océan plus chaud, ont découvert les chercheurs.
« Nous avons choisi de parler d’une espèce de mégafaune, mais de nombreux niveaux trophiques dans l’océan sont affectés par le paysage sonore ou utilisent le son », a déclaré Affatati. « Tous ces hotspots sont des lieux de grande biodiversité. »
Les travaux futurs combineront le paysage sonore mondial avec d’autres cartes des impacts anthropiques dans les océans pour identifier les zones de facteurs de stress combinés ou orienter les recherches d’observation nécessaires.
« Avec des problèmes complexes comme le changement climatique, combiner différentes approches est la voie à suivre », a déclaré l’auteur Chiara Scaini, ingénieure en environnement à l’Institut national d’océanographie et de géophysique appliquée.
Alice Affatati et al, Propagation des sons océaniques dans un climat changeant : Changements mondiaux de la vitesse du son et identification des points chauds acoustiques, L’avenir de la Terre (2022). DOI : 10.1029/2021EF002099