Que se passe-t-il quand l’espèce animale que l’on étudie commence à disparaître ? Certains biologistes marins qui étudient le phoque à capuchon doivent aujourd’hui se poser la question. Car, avec la banquise qui fond et les changements brutaux qui perturbent l’Arctique, cette espèce hors du commun est devenue de plus en plus difficile à surveiller.

C’est un mystère qui reste encore sans réponse. Où sont passés les phoques à capuchon ? En 2023, alors qu’une équipe de scientifiques qui étudie cette espèce hors du commun survolait la banquise flottante canadienne, ils n’en ont vu aucun. Depuis 1992, année où le suivi de leur population a commencé, cette absence était une première. Depuis, les phoques ne sont pas revenus. Nous ne sommes, nous non plus, pas retournés survoler cette zone l’année suivante, car, en 2024, la banquise elle-même avait virtuellement disparu. Et s’il n’y a plus de banquise, il n’y aura pas de phoque à capuchon, une espèce qui dépend de cet écosystème, pour vivre, se reproduire, se nourrir.

Pour la biologiste marine que je suis, être témoin de la disparition d’une population de phoque emblématique, que j’ai suivie pendant plusieurs années, est une catastrophe écologique qui rend le réchauffement climatique très concret, même s’il se passe loin de nos yeux.

C’est également édifiant de voir comment des changements environnementaux brusques peuvent impacter une espèce qui a, pourtant, su s’adapter et prospérer jusque-là dans un contexte des plus hostiles.

Le phoque à capuchon est ainsi présent dans une seule région du monde : la banquise flottante en Arctique, entre le Canada et le Svalbard, un archipel au nord de la Norvège. C’est de ce fait un animal peu connu, mais pourtant tout à fait fascinant. Il doit son nom à une particularité notable des mâles. Ces derniers ont la capacité de remplir d’air une poche qu’ils ont sur le haut de leur tête, en plus de gonfler une de leurs cloisons nasales en un ballon rouge protubérant, pour à la fois impressionner les autres mâles et séduire les femelles.

Ces dernières ne sont pas en reste. Les phoques à capuchon ont la lactation la plus courte connue chez les mammifères, puisque les mères allaitent leur petit sur la banquise pendant trois à quatre jours seulement. Celui-ci prend environ sept kilogrammes par jour pour doubler son poids de naissance, avant d’être sevré et de devenir autonome.

S’il se sépare alors de sa mère, le jeune phoque à capuchon ne quittera, par contre, jamais vraiment la banquise. Il y retournera toute sa vie pour sa période de mue, qui advient une fois par an, pour se reproduire à son tour, pour se reposer et pour accéder à des zones de pêche. Mais cette banquise arctique se réchauffe quatre fois plus vite que le reste du globe, ce qui entraîne des changements physico-chimiques dans les océans.

La fonte des glaces due à l’augmentation des températures en est le plus évident, mais on observe également une diminution de la salinité de l’eau de mer, un changement des courants, un approfondissement de la couche de mélange, la partie superficielle des océans très productive en nutriments. Tous ces changements impactent les écosystèmes marins, du phytoplancton jusqu’aux prédateurs tout en haut de la chaîne alimentaire, comme les phoques à capuchon. Cette place, ainsi que leurs grandes capacités de plongée à des profondeurs allant jusqu’à 1 000 mètres et leurs longues migrations dans les eaux arctiques, en font de très bons bio-indicateurs des changements climatiques et de la santé de leur habitat.

Près de trente ans de données sur une espèce remarquable

Mais toutes ces caractéristiques les rendent aussi particulièrement vulnérables aux changements environnementaux.

Dans une recherche récemment publiée, nous avons étudié avec mon équipe deux populations distinctes – l’une dans l’Atlantique nord-ouest canadien, l’autre en mer du Groenland – pour mieux comprendre les impacts des changements de conditions écologiques locales sur cette espèce clé particulièrement sensible à la perte de la banquise. Le but était d’identifier les pressions spécifiques que chaque population subit dans un océan en mutation rapide et les conséquences sur leur distribution ou sur leur capacité à se nourrir.

En combinant le suivi d’animaux en mer grâce à des balises enregistreuses avec des analyses biochimiques, nous avons pu retracer leurs déplacements et comportements de plongée, analyser leur régime alimentaire et évaluer leur efficacité à trouver de la nourriture, et cela, sur plusieurs décennies. Cette incroyable série de données temporelle, réunie grâce à une collaboration entre la France, le Canada, la Norvège et le Groenland, couvre une période de presque trente ans – qui comprend donc la période de réchauffement la plus rapide et intense en Arctique.

In fine, ce que l’on cherche à savoir, c’est ce qu’il adviendra de cette espèce hors du commun si nous continuons sur la même trajectoire climatique.

Pour s’adapter au réchauffement du climat, les populations doivent changer leurs comportements

Les résultats de notre étude sont étonnants : les phoques à capuchon montrent des réactions contrastées face aux bouleversements climatiques. Si certaines populations canadiennes ont donc, ces dernières années, perdu leur lieu de reproduction avec la fonte de la banquise, l’ensemble des populations de phoques étudiées peuvent, elles, adopter des stratégies assez variées.

Au sein de la population de l’Atlantique nord-ouest, les individus se reproduisant dans le golfe du Saint-Laurent, au Canada, privilégient les eaux froides et côtières pour trouver leur nourriture et ont vu leurs zones d’alimentation et de mue se déplacer vers le nord, suivant le recul des eaux froides et la migration de leurs proies.

De plus, leurs plongées pour se nourrir en profondeur sont plus longues que par le passé, ce qui indique qu’ils ont maintenant plus de difficultés à trouver et à attraper leurs proies. Proies qui sont également différentes que dans les années 1990, probablement à cause d’un bouleversement de l’écosystème et du type de proies disponibles dans leur habitat, de plus en plus similaires à celles de l’Atlantique. On parle alors d’« atlantification » de ces zones arctiques.

Les projections climatiques indiquent, par ailleurs, une réduction de l’habitat favorable aux phoques à capuchon de l’Atlantique nord-ouest dans les décennies à venir, ce qui pourrait évidemment, à plus ou moins long terme, entraîner une « crise du logement » et une compétition féroce si toutes les espèces de l’Arctique sont réduites à migrer vers un habitat nordique de plus en plus réduit. Cette réduction de l’habitat favorable semble particulièrement intense pour les phoques du golfe du Saint-Laurent.

Le devenir d’une des populations que nous surveillions jusqu’alors et que nous n’avons plus revue depuis 2023 reste encore mystérieux. Où sont allées les femelles pour mettre bas et fournir un habitat stable à leurs petits ? Les colonies reproductrices ont-elles fusionné vers le nord ? Que se passera-t-il d’ailleurs pour cette espèce quand l’Arctique connaîtra des étés sans glace à l’aune de 2040-2050 ? Les grands prédateurs comme les ours polaires vont-ils s’ajouter aux menaces qui pèsent sur ces animaux, s’ils se rapprochent des côtes pour pallier le manque de banquise ?

Ces questions restent, pour l’instant, en suspens pour l’incroyable phoque à capuchon de l’Atlantique Nord-Ouest, tout comme celle de son avenir dans ces eaux froides arctiques en pleine mutation.

En plus du climat, les populations subissent d’autres pressions

En revanche, la population des phoques à capuchon de la mer du Groenland paraît, elle, moins inféodée aux eaux très froides pour se nourrir. Contre toute attente, ces phoques ont d’ailleurs déplacé leurs zones d’alimentation vers l’est, s’éloignant du Groenland pour se rapprocher des côtes norvégiennes. Les projections montrent aussi que ces zones auront tendance à s’élargir et à se déplacer encore plus vers l’est – et non, à se rétrécir et à se déplacer vers le nord, comme les phoques de l’Atlantique Nord-Ouest.

Il ne faudrait cependant pas s’en réjouir trop vite. Car l’agrandissement de l’habitat favorable de ces phoques à capuchon de la mer du Groenland ne signifie pas forcément que l’environnement global est satisfaisant. Cette population a, en effet, connu un effondrement dramatique d’environ 85 % de son effectif depuis les années 1950, sans signe de rétablissement. Ce déclin suggère que d’autres facteurs que l’aire d’alimentation favorable pourraient contrebalancer les bénéfices d’un habitat théorique plus vaste : par exemple, les changements dans les écosystèmes ou dans les chaînes alimentaires, l’augmentation de la prédation, l’éloignement entre les zones de reproduction et les zones d’alimentation, qui pourrait obliger les phoques à parcourir de plus grandes distances pour se nourrir, ou, encore, les effets durables de la chasse commerciale aujourd’hui interdite.

Un avenir incertain

Tous ces constats montrent que les phoques à capuchon ne réagissent pas de manière uniforme aux pressions environnementales. Chaque population fait face à des défis spécifiques, liés à ses spécificités comportementales et adaptatives, à sa localisation, à l’évolution de ses proies et à l’histoire de ses interactions avec les humains. Les variabilités individuelles ou populationnelles peuvent conférer à l’espèce dans son ensemble une capacité d’adaptation plus grande aux défis environnementaux auxquels elle fait face.

En revanche, si des espaces clés de leur cycle de vie disparaissent, comme c’est le cas pour la population du golfe du Saint-Laurent dont les sites de reproduction sur la glace ont récemment disparu, on peut s’attendre à des extinctions locales plus rapides que d’autres. Si l’avenir de l’incroyable phoque à capuchon en Arctique reste incertain, son cas souligne en revanche l’importance d’adopter des stratégies de conservation différenciées, adaptées aux réalités écologiques locales.

J'ai été employée par le Ministère de Pêches et Océans Canada, ou j'ai démarré ma recherche sur les phoques à capuchon.

La reconnexion des cultures et de l’élevage entre exploitations agricoles est prometteuse pour rendre l’agriculture plus durable. Néanmoins, un effet contre-productif peut apparaître et contrebalancer les bénéfices environnementaux attendus, à cause de l’intensification de la production agricole.

Depuis le milieu du XX^e siècle, l’agriculture française tend à se spécialiser, avec une déconnexion entre les productions végétales et animales. Ce phénomène a d’abord été observé à l’échelle des exploitations agricoles, quand certaines d’entre elles se sont spécialisées soit en cultures, soit en élevage afin de bénéficier d’économies d’échelle importantes.

Mais cette spécialisation a aussi eu lieu à l’échelle de régions entières qui se sont spécialisées soit en grandes cultures, comme la région céréalière de la Beauce, soit en élevage, comme la Bretagne. Néanmoins, depuis les années 2000, les impacts négatifs sur l’environnement de cette évolution a remis en question la spécialisation de l’agriculture.

En effet, celle-ci va de pair avec son industrialisation, dont les conséquences sur l’environnement sont largement reconnues : pollution de l’eau, dégradation des sols, réduction de la biodiversité, émissions de gaz à effet de serre. Ainsi, la plupart des avantages économiques et environnementaux des agroécosystèmes diversifiés sont perdus lors de la spécialisation.

Les conséquences de la spécialisation de l’agriculture

Un des principaux écueils de la déconnexion entre cultures et élevages est la gestion de l’azote, alors même que l’azote est un élément indispensable à la croissance et au développement des plantes. Lorsque l’agriculture et l’élevage étaient couplés, les apports en azote des cultures étaient majoritairement apportés par les effluents d’élevage (fumier, lisier), riches en cet élément.

Avec la spécialisation de l’agriculture, les exploitations et régions spécialisées en grandes cultures souffrent d’un déficit en azote, qui est généralement compensé par des achats massifs d’engrais synthétiques. Au contraire, les exploitations et les régions spécialisées en élevage sont caractérisées par un excès d’azote issu des effluents d’élevage qui sont présents en quantités très importantes. Cet excédent est tel qu’une partie de l’azote se perd dans l’environnement et cause des pollutions importantes, comme celle des algues vertes en Bretagne.

Par ailleurs, la question de l’azote s’étend aussi à celle des protéines dans l’alimentation animale, car le constituant principal des protéines est l’azote. Les exploitations et les régions spécialisées en élevage ne produisant pas suffisamment d’aliments pour couvrir les besoins des animaux, elles doivent en acheter. C’est notamment le cas du tourteau de soja majoritairement importé du Brésil, ce qui peut conduire au phénomène de déforestation importée.

Les échanges entre exploitations, ou comment coopérer pour une agriculture plus durable

Une solution de plus en plus souvent avancée pour faire face à ce déséquilibre dans la gestion de l’azote consiste à valoriser les liens culture-élevage, non pas à l’intérieur des exploitations agricoles, mais entre les exploitations d’une même région : les exploitations de grandes cultures pourraient ainsi vendre des aliments riches en protéines aux exploitations d’élevage, qui pourraient utiliser ces cultures pour nourrir les animaux.

En contrepartie, les exploitations d’élevage pourraient exporter des effluents vers des exploitations de grandes cultures qui manquent d’azote pour fertiliser leurs cultures. Cet exemple d’économie circulaire semble n’avoir que des bénéfices sur le papier, mais qu’en est-il réellement ? Notre article montre que les échanges entre exploitations ne sont pas toujours aussi vertueux, du fait de l’apparition d’effets rebonds.

Effet rebond : de quoi parle-t-on ?

Un effet de rebond apparaît lorsque des gains d’efficacité permettant d’obtenir un même produit ou service à moindre coût, entraînent en « rebond » une augmentation de la consommation de ce bien ou service, ce qui finit par annuler une partie des bénéfices environnementaux initialement réalisés. Dans certains cas extrême, l’effet rebond peut entraîner un effet « retour de flamme » lorsque l’augmentation de la consommation compense complètement les bénéfices initiaux.

L’effet de rebond a été décrit pour la première fois sous le nom de « paradoxe de Jevons » pendant la révolution industrielle et a ensuite été souvent observé dans de nombreuses problématiques relatives à l’énergie. Un exemple typique d’effet rebond apparaît lorsqu’on utilise plus souvent sa voiture parce qu’elle consomme moins de carburant ou lorsqu’on chauffe plus fortement son logement après avoir installé un système de chauffage performant.

Dans ces deux exemples, l’économie d’énergie, donc la réduction de la pollution initialement prévue, est amoindrie par l’augmentation de la consommation. En agriculture, l’effet rebond a été peu documenté, et d’autant moins lorsque les gains d’efficacité résultent des échanges entre exploitations, comme c’est le cas pour notre étude.

Effets rebond et « retours de flamme » dans certaines exploitations qui coopèrent

À travers notre étude, nous voulions comprendre si l’échange d’effluents ou d’aliments entre exploitations pouvait donner lieu à un effet rebond et donc limiter les bénéfices environnementaux d’une telle coopération.

Pour cela, nous avons réalisé une enquête auprès de 18 exploitations agricoles situées dans la région de Saragosse en Espagne : la moitié des exploitations est spécialisée en grande culture et l’autre moitié en élevage. Parmi ces 18 exploitations, certaines échangent des effluents ou des aliments tandis que d’autres ne le font pas. Nous avons ensuite calculé deux indicateurs de l’effet rebond de l’azote : l’un pour les exploitations de grandes cultures pour découvrir si les échanges permettent de consommer moins d’engrais synthétiques et l’autre pour les exploitations d’élevage pour découvrir si les échanges permettent de limiter les risques de fuites d’azote dans l’environnement.

L’analyse des résultats montre que seulement une exploitation de grande culture sur quatre utilise moins d’engrais synthétiques grâce à l’échange d’effluents. Les trois autres connaissent, non pas un effet rebond, mais un effet « retour de flamme ». Elles utilisent bien des effluents, mais continuent aussi d’appliquer des engrais synthétiques. Peut-être les agriculteurs craignent-ils que les effluents seuls n’apportent pas assez d’azote aux cultures ? Ils continueraient alors d’utiliser des engrais synthétiques pour s’assurer d’obtenir de bons rendements.

Dans les exploitations d’élevage étudiées, deux exploitations sur les cinq qui échangent des effluents ont des pertes d’azote plus faibles que celles qui n’en échangent pas. Les trois autres exploitations subissent un effet rebond (pour l’une d’entre elles), voire un effet « retour de flamme » (pour deux d’entre elles). Comment cela s’explique-t-il ?

En exportant des effluents vers d’autres exploitations, ces fermes se sont libérées d’une contrainte réglementaire qui limite le nombre d’animaux par hectare afin de pouvoir gérer leurs effluents correctement. Sans cette contrainte, elles peuvent élever plus d’animaux, augmentant par la même occasion leurs achats d’aliments, ce qui augmente le risque de pertes azotées.

À travers notre étude, nous montrons qu’il est important de questionner les potentiels effets rebond en agriculture, car, c’est un sujet trop souvent oublié lorsqu’on promeut des nouvelles pratiques qui sont a priori bénéfiques pour l’environnement. En effet, dans notre étude, des effets rebond sont parfois apparus lorsque les grandes cultures et l’élevage étaient reconnectés grâce à des échanges entre fermes.

Autrement dit, la coopération entre les fermes spécialisées n’amène pas forcément des économies d’azote et donc des bénéfices environnementaux. Néanmoins, cette coopération reste une piste prometteuse pour diminuer les impacts négatifs de l’agriculture, tout en profitant des avantages de la spécialisation agricole, à condition de faire en sorte d’éviter les effets rebond.

Pour cela, des mesures plus ambitieuses sur la taille des troupeaux ou sur la gestion de l’azote devraient être mises en place afin d’éviter une intensification de la production agricole. Le Danemark a récemment pris cette direction en proposant aux agriculteurs l’équivalent de 100 dollars par tonne pour qu’ils réduisent les émissions de gaz à effet de serre provenant de la fertilisation azotée.

Ce travail de recherche a bénéficié de financements du projet Cantogether, EU 7th Framework Programme Grant agreement no. FP7-289328

Ce travail de recherche a bénéficié de financements du projet Cantogether, EU 7th Framework Programme Grant agreement no. FP7-289328

Et si la littérature n’était pas un simple refuge face à la catastrophe écologique, mais un outil de transformation collective ? De l’épopée antique aux dizains de Pierre Vinclair, la poésie contemporaine explore un nouvel imaginaire. Une cérémonie poétique pour refonder nos catégories de pensée.

La littérature a, dès ses origines, voulu penser ensemble la nature et la politique. C’est notamment le cas du genre de l’épopée, comme l’Iliade, l’Odyssée ou, plus tard, l’Énéide. L’épopée cherche à travers les personnages qui représentent des choix politiques à fonder ou refonder la cité. Ainsi, dans l’Odyssée, le combat entre les prétendants qui veulent le pouvoir et Ulysse, le roi d’Ithaque qui doit faire valoir sa légitimité. L’épopée antique s’intègre dans une cosmologie, une vision de la nature, des dieux et des hommes, alors homogène. Le poète Frédéric Boyer a d’ailleurs intitulé sa traduction des Géorgiques, de Virgile, le Souci de la terre : pour les Anciens, la politique est dans la nature.

La poésie contemporaine renoue avec cette tradition, pour imaginer une autre vie politique face à la crise écologique. C’est le cas du poète Pierre Vinclair, dont je parlerai plus longuement dans cet article, mais aussi (par exemple) de Jean-Claude Pinson et Michel Deguy. Que peut dire, et faire, la littérature, la poésie, dans la grande crise écologique qui est la nôtre ? Deux choses essentielles : agir sur nos catégories de pensée, refonder un nouvel imaginaire, par exemple notre conception des relations entre nature et culture ; et inventer de nouvelles formes d’échanges et d’action collective pour donner vie à ce nouvel imaginaire. Il ne saurait donc être question de (seulement) célébrer la Nature ni de (seulement) dénoncer l’impasse actuelle, mais de (re)créer un ordre affectif et collectif.

Les sciences sociales ont assez montré combien nos représentations transformaient notre vie collective : les modèles d’action politiques (le capitalisme, le communisme, la social-démocratie, etc.) sont autant des idées que des pratiques sociales. Plusieurs livres de Pierre Vinclair, poète français né en 1982, tracent une voie pour créer du sens « face à la catastrophe ».

Le pouvoir de la littérature : changer les catégories de pensée

Pierre Vinclair a publié deux livres qui abordent directement la question écologique, un livre de poésie, la Sauvagerie (2020), et un essai, Agir non agir (2020).

La Sauvagerie est une série de 500 poèmes, inspirés sur la forme par l’œuvre d’un grand poète de la Renaissance, Maurice Scève, qui publia sa Délie en 1544. La Sauvagerie a paru dans « Biophilia », la collection que la maison d’édition Corti consacre « au vivant au cœur d’éclairages ou de rêveries transdisciplinaires ».

Une série de dizains (dix vers décasyllabiques rimés) se consacre aux espèces animales les plus menacées. Pierre Vinclair recourt à la métaphore de la cuisine, pour expliquer sa poétique : ses dizains qui rassemblent une vaste érudition littéraire et scientifique cherchent à faire déguster au lecteur un « plat vivant ». Pour entrer en cuisine, rien de mieux que de lire, et relire, un dizain ; par exemple celui consacré à une espèce d’albatros, Diomedea Amsterdamensis, qui vit dans l’océan Indien. La figure de l’albatros rappelle immédiatement Baudelaire, où l’oiseau symbolisant le poète plane dans le ciel (les albatros ne se posent presque jamais) mais une fois à terre ne peut rien contre la cruauté des hommes qui l’agacent avec un briquet. Voici le dizain de Pierre Vinclair :

« Souvent, pour s’amuser, trois hommes violent
un albatros, gros oiseau indolent
coincé dans les ralingues des palangres
où l’attire une fish facile (avec aplomb,
le poète semblable au pêcheur dont les lignes
piègent des vivants, en a lancé vers l’internet
et lu : albatros – the female proceeds to receive
anal, while jacking off sb with both hands)
l’oiseau sombre, comme un plomb dans la mer
acorant son poussin abandonné. »

Le poète est une espèce menacée comme toutes les espèces le sont, et un « pêcheur contre les pêcheurs » ; l’albatros, lui aussi une espèce menacée, est pareillement poète : la métaphore est réversible. Le poème joue sur les signifiants, puisqu’en argot américain l’albatros est une position sexuelle – le dizain porte le numéro 69. La pornographie est donc la menace qui écartèle Diomedea amsterdamensis, piégé en pourchassant les poissons dans les palangres de la pêche industrielle. Un drame se joue : l’oiseau sera-t-il sauvé ?

Dans le dernier vers, il sombre, et accuse d’abord ses tortionnaires, et le poète qui ne l’a pas sauvé mais donne à voir, à sentir, le drame ignoré d’un oiseau. En somme, l’oiseau invite les lecteurs à son procès, le nôtre, pour meurtre et pornographie ; notre désir viole l’ordre du monde, le viol de la femelle ne donnera naissance à rien, le poussin abandonné va mourir et l’espèce avec lui.

La poésie est une pensée non pas philosophique ou scientifique, avec des concepts, mais avec figures (ici l’oiseau, les pêcheurs, le poète, les navires-usines, le désir, la pornographie). Elle n’est pas sans ordre, elle est tenue par la versification, la prosodie, l’architecture de la langue.

La poésie, ou la cérémonie improvisée

La poésie (et Vinclair) pense aussi l’organisation de la vie collective face à la catastrophe. Le moyen poétique, c’est l’épopée parce que celle-ci cherche justement à faire vivre un changement politique, on l’a vu. La Sauvagerie est donc une épopée du monde « sauvage ». Mais nous sommes modernes ; l’épopée sera donc fragmentaire puisque nous n’avons plus de récit qui garantirait l’unité du monde comme en avaient les Anciens Grecs. La Sauvagerie est une épopée collective pour Gaïa, le nom que donne le philosophe Bruno Latour à la nature pour sortir de la dichotomie mortifère entre nature et culture. Gaïa englobe aussi bien humains que non-humains dont le destin est commun.

Il faut alors d’autres modes d’action collective, et Vinclair a invité d’autres poètes qui écrivent aussi des dizains, se commentent, dans une sorte d’atelier de peintres de la Renaissance. La Sauvagerie est donc une œuvre collective, et Vinclair invite dans cet atelier tous ceux qui veulent contribuer à la refondation de notre vie imaginaire et sociale, des artistes aux scientifiques. La catastrophe en cours nous oblige à repenser, réorganiser, notre vie symbolique mais aussi nos moyens d’agir. Le poète ouvre les portes d’une maison (de mots, nous habitons le langage comme le langage nous habite) où le lecteur peut rencontrer le(s) poète(s), d’autres lecteurs, des albatros, Baudelaire, des pêcheurs, des navires-usines, dans une architecture (une forme), un théâtre commun parce que la vie sociale est une dramaturgie : c’est donc bien une « cérémonie improvisée », un rite, où le sujet « délaisse ses contenus propres, se laisse posséder par les gestes d’un mort servant de médium » pour recréer le sens.

Cette cérémonie convoque humains et non-humains dans un espace et un lieu commun pour célébrer justement ce que nous avons en commun, dont aussi, point capital pour Vinclair, les morts, afin de reconstruire la chaîne des générations et de la vie (pour tous les êtres vivants). Le poème organise cette cérémonie pour sortir ensemble de ce que l’anthropologue Philippe Descola appelle le « naturalisme » : l’idée, moderne, où le monde n’est que matière, et par là, matière à notre disposition, à l’exploitation, jusqu’à la catastrophe. Le grand poète romantique allemand Hölderlin interrogeait : « À quoi bon des poètes en temps de détresse ? » La réponse vient : à ça, justement.

Sébastien Dubois a reçu des financements du Ministère de la Culture.

Les océans sont tous connectés entre eux, mais leur température peut agir comme une barrière, notamment pour les poissons-lanternes. Le changement climatique pourrait avoir des conséquences dramatiques, en poussant certaines espèces adaptées au froid vers un véritable cul-de-sac, où elles seraient piégées contre l’Antarctique.

Nous pensons souvent que tous les océans du globe sont connectés et que les animaux qui y vivent peuvent voyager de l’un à l’autre. Du côté de la recherche, le concept de One Ocean (un océan unique) a même émergé pour inviter les scientifiques à considérer cette interdépendance.

Pourtant, malgré cette grande connectivité, la biodiversité marine est loin d’être homogène. Elle se répartit en grandes communautés distinctes parmi les océans du monde. C’est le cas notamment des poissons-lanternes (désignés de la sorte du fait de leur bioluminescence) qui résident dans l’hémisphère Sud. En nous intéressant à ces espèces, nous avons découvert que la température de l’eau agit comme une barrière tout autour de l’océan Austral, séparant les communautés.

Avec le changement climatique, cette barrière se déplace vers le sud, ce qui pousse les poissons-lanternes de l’océan Austral dans un cul-de-sac, piégés par le continent antarctique.

Les poissons-lanternes, poissons les plus abondants des abysses

Nous nous sommes intéressés à la grande famille des poissons-lanternes, ou myctophidés, à l’interface entre l’océan Austral et les autres océans du globe.

Contrairement à ce que l’on peut croire, les poissons-lanternes ne sont pas les poissons aux grandes dents et à la petite loupiote sur la tête comme dans le Monde de Nemo : ça, ce sont les baudroies abyssales. Les poissons-lanternes, eux, sont de fascinants petits poissons (en général, de moins de 10 centimètres) aux grands yeux dont les « lanternes » (photophores, organes qui émettent de la lumière) sont réparties le long du corps selon des motifs spécifiques leur permettant notamment de se camoufler ou de se reconnaître dans des profondeurs jusqu’à plus de 1 000 mètres.

Avec près de 250 espèces, on les retrouve dans tous les océans du globe. Ce sont les poissons les plus abondants à ces profondeurs. La plupart accomplissent tous les jours une formidable migration verticale, passant la journée dans les couches plus profondes, où ils sont moins visibles pour les prédateurs, et remontant à la surface la nuit pour se nourrir.

Dans notre étude, l’objectif était d’étudier la répartition géographique des poissons-lanternes, afin de comprendre comment et pourquoi ils se structurent en communautés. Nous ne partions pas de rien : l’expérience de nos collègues océanographes après des décennies d’échantillonnage dans la zone suggérait que les communautés de poissons-lanternes changent complètement à peu près au niveau de la zone des archipels de Crozet et de Kerguelen, dans le sud de l’océan Indien.

À cet endroit, il se trouve que les fronts océaniques sont particulièrement resserrés. Ces fronts correspondent à des changements brutaux de conditions de l’eau, notamment de température. Plusieurs ont été mis en évidence tout autour de l’océan Austral, dont le front subtropical et le front subantarctique.

On savait également que la température jouait un rôle important pour ces espèces, mais sans avoir de vision sur la répartition des communautés. Ces éléments nous ont amenés à tester une hypothèse qui existe depuis longtemps en écologie, mais qui n’avait jamais été démontrée auparavant. Se pourrait-il que le climat agisse comme une barrière à laquelle toutes les espèces réagissent de la même manière, séparant ainsi les communautés de poissons-lanternes ?

La température agit comme une barrière

En étudiant la répartition géographique de toutes les espèces de poissons-lanternes du sud de l’hémisphère Sud, nous avons montré qu’elles s’organisent en deux grandes régions biogéographiques très différentes :

• d’une part, une communauté australe composée de 19 espèces se regroupe tout autour du continent antarctique ;

• et, d’autre part, plus au nord, une communauté subtropicale comprend 73 espèces.

Mais entre ces deux régions, aucune barrière physique ni continent. Nous avons alors testé avec des modèles statistiques l’ensemble des variations de l’océan dans la zone : température, salinité, composition chimique, etc.

Parmi tous ces facteurs, il apparaît que la température ressort, sans équivoque, comme la principale force qui sépare ces deux communautés. Ce qui est nouveau ici, c’est la découverte que toutes les espèces répondent de la même manière à la température : les espèces australes ne s’aventurent pas dans des eaux au-dessus de 8 °C, tandis que les espèces subtropicales ne s’aventurent pas dans celles en dessous de 8 °C.

Ainsi, la température forme une barrière climatique nette, peu perméable, séparant les deux communautés de poissons-lanternes. De l’équateur au pôle, la température de l’océan devient de plus en plus froide, et c’est précisément autour de 8 °C que nous avons mis en évidence cette barrière. C’est d’ailleurs la température que l’on retrouve entre les fronts subtropical et subantarctique.

Ce qui est très intéressant, c’est que, en cherchant à comprendre les mécanismes physiologiques qui expliquent cette séparation, nous avons découvert qu’une hypothèse sur un seuil physiologique à 8 °C avait été proposée en 2002, et que nos travaux viennent la corroborer.

Survivre en dessous de ce seuil nécessite des adaptations au froid, qui ont un coût : ne pas pouvoir survivre à la moindre élévation de température. Les espèces polaires ont ainsi un métabolisme adapté aux conditions extrêmes, mais qui, en retour, les rend incapables de supporter des eaux plus chaudes.

Une perte d’habitat causée par le réchauffement climatique

Avec le changement climatique, l’océan se réchauffe de façon globale, ce qui va induire un déplacement de cette barrière vers le pôle Sud. Les poissons-lanternes subtropicaux vont avoir accès à de nouvelles zones, qui auparavant étaient trop froides, et vont ainsi étendre leur aire de répartition vers le sud. Cependant, pour la communauté australe, ces zones vont devenir trop chaudes, et les espèces vont devoir se replier vers le pôle pour rester à des températures suffisamment basses.

Le problème, c’est que, de l’autre côté, se trouve l’Antarctique, qui forme ainsi un véritable cul-de-sac… Piégée par le continent, la communauté australe verra son habitat se réduire drastiquement.

En appliquant des modèles climatiques en fonction des scénarios d’émissions de gaz à effet de serre établis par le Groupement d’experts intergouvernemental sur l’évolution du climat (Giec), nous pouvons projeter la magnitude probable de ces changements. D’après ces scénarios, d’ici 2100, les poissons-lanternes de la région australe pourraient perdre 11 millions de kilomètres carrés (km²) de surface habitable, soit 23 % de leur habitat actuel. Pour donner un ordre de grandeur, cela représente l’équivalent de 80 % de la superficie de l’Antarctique !

L’importance des aires marines protégées

Pourquoi ces résultats sont-ils inquiétants ? D’une part, ils indiquent que le changement climatique représente une menace directe pour les poissons-lanternes de l’océan Austral. D’autre part, les poissons-lanternes occupent une position clé dans la chaîne alimentaire : ce sont à la fois des prédateurs du krill, mais aussi des proies des grands prédateurs marins, comme les manchots ou les éléphants de mer.

Comment les déplacements des poissons-lanternes vont-ils affecter leurs proies ou leurs prédateurs ? Par exemple, pour certains prédateurs marins qui se reproduisent sur des îles comme les Crozet ou les Kerguelen, devront-ils nager plus loin pour se nourrir ? Pourront-ils se rabattre sur d’autres espèces ? Il est extrêmement difficile de répondre à ces questions, d’autant plus que ces autres membres de la chaîne alimentaire seront également affectés par le changement climatique, à des rythmes différents suivant la physiologie et l’écologie des espèces.

Alors comment, face aux changements climatiques et à l’incertitude qui en découle, peut-on concrètement aider ces écosystèmes fragiles à s’adapter aux changements climatiques ? La première étape est de s’assurer que les espèces qui les composent sont en bonne santé et ne sont pas déjà menacées de disparition. Pour cela, il faut réduire au maximum les menaces sur lesquelles nous pouvons agir, telles que la surpêche et la destruction de leurs habitats.

Une solution efficace est de créer des aires marines protégées qui préservent réellement les écosystèmes marins des méthodes de pêche destructrices, ce qui n’est malheureusement pas le cas pour beaucoup d’entre elles actuellement.

Ces zones sont cruciales pour permettre aux espèces de se rétablir et de devenir plus résistantes. Pour être efficaces face aux changements climatiques, ces aires protégées doivent être variées. Il est important de protéger des zones qui resteront relativement stables malgré le changement climatique, qui serviront de refuges, de même qu’il est aussi essentiel de protéger les zones qui seront plus touchées, afin de permettre à leurs espèces et écosystèmes d’être en bonne santé pour s’adapter aux bouleversements qui s’amorcent.

En d’autres termes, un bon réseau d’aires protégées doit représenter toute la diversité des conditions actuelles et futures. Dans le cas de nos poissons-lanternes, cela signifie qu’il faut protéger des zones où vivent les espèces d’eau chaude, d’autres pour celles vivant en eau froide, mais aussi, et surtout, la zone de transition entre les deux communautés, où les espèces se rencontrent, car, c’est là que les changements seront les plus importants.

Nos travaux, en prédisant où ces zones pourraient être localisées, servent ainsi de support aux prises de décision sur la localisation des aires protégées, comme celles menées au sein de la Commission pour la conservation de la faune et la flore marines de l’Antarctique (CCAMLR).

Cam Ly Rintz a bénéficié d'une aide de l'État gérée par l’Agence Nationale de la Recherche au titre de France 2030 portant la référence ANR-22-POCE-0001, dans le cadre du PPR Océan & Climat conjointement animé par le CNRS et l’Ifremer.

Boris Leroy est financé par l'état en tant qu'enseignant-chercheur fonctionnaire.

Profession : cicadologue. Stéphane Puissant est un biologiste qui étudie les cigales. Son objet d’étude l’amène à sillonner la planète, du Maghreb à l’Afrique de l’Ouest en passant par Madagascar. Échanger avec lui, c’est découvrir combien nous connaissons mal ces insectes. C’est aussi apprendre, par exemple, que certaines espèces peuvent vivre plus de vingt ans, que certains mâles restent silencieux, que l’essentiel de la vie d’une cigale se passe sous terre et bien d’autres choses encore.

The Conversation : Les cigales nous semblent familières, car nous sommes nombreux à les entendre l’été, mais d’un point de vue scientifique, sont-elles très étudiées ?

Stéphane Puissant : Les cigales peuvent sembler effectivement familières, car on en trouve partout sur la planète, à l’exception des pôles. Mais l’oreille humaine, qui perçoit les fréquences autour de 2 000 hertz n’est pas du tout capable d’entendre toutes les cigales. Ce seront surtout les grandes cigales que l’on pourra écouter, comme Cicada orni, Lyristes plebejus, deux espèces que tous ceux qui sont allés un jour dans le midi de la France, l’été, ont pu entendre.

Mais la majorité des cigales à travers le monde sont en réalité plus petites. Elles émettent donc des sons de fréquences plus hautes ou même des ultrasons pour les plus petites espèces. On va donc bien moins les entendre, voire pas du tout, surtout quand on a passé la quarantaine, comme c’est mon cas et que notre ouïe est moins performante. Il faut alors avoir des appareils détecteurs d’ultrasons pour les repérer et les identifier grâce à leur cymbalisation.

Je dis cymbalisation, car, contrairement à ce qui est souvent dit, les mâles cigales ne chantent pas, ils cymbalisent, en utilisant pour cela leurs organes appelés « cymbales », uniquement consacrés à la production de sons, qui peuvent être parfois très forts. Ainsi, certaines cigales australiennes font plus de bruit qu’un avion à réaction au décollage, soit parfois plus de 145 décibels !

Ces sons, chez toutes les espèces, ont pour fonction d’attirer les femelles. Ils peuvent également être produits chez certaines espèces pendant l’accouplement. Mais qu’on entende ces bruits à l’oreille ou à l’aide d’appareils, ils ne sont émis que durant une courte période de la vie de l’animal. Durant l’immense majorité de leur existence, les cigales sont invisibles et inaudibles pour celui qui veut l’observer.

Où sont-elles, alors ?

S. P. : Sous terre ! C’est là qu’elles passent l’essentiel de leur vie. Cela étonne souvent les gens, qui les associent au soleil. Mais les jeunes cigales restent sous terre où elles se nourrissent de la sève des racines des plantes. Elles y passent un an, deux ans pour les espèces de petites tailles. Pour les grandes espèces emblématiques du sud de la France, comme Cicada orni, ce sera quatre ans, cinq ans en moyenne, mais cela peut fluctuer entre deux ans et dix ans.

Il y a aussi les cas célèbres des cigales périodiques du genre Magicicada, qu’on trouve en Amérique du Nord et qui passent typiquement treize ans ou dix-sept ans sous terre, mais parfois aussi plus de vingt ans pour certaines populations.

Toujours aux États-Unis, mais plutôt dans la moitié sud du pays cette fois, Okanagana synodica est une cigale également capable de passer une vingtaine d’années sous terre.

Après ces années passées sous terre, que ce soit deux ans ou vingt de plus, les cigales finissent par sortir pour se reproduire. C’est là qu’on peut donc les voir et les entendre, mais pour une très courte période de temps au regard de leurs années souterraines, car la durée de vie d’un spécimen n’est alors plus que d’une semaine ou deux, à la suite de quoi, les cigales, mâles et femelles, meurent. La femelle, juste avant, aura pondu des œufs sur les végétaux environnants. Ces œufs une fois éclos, les jeunes cigales se laisseront tomber à terre où elles s’enfonceront dans le sol, et où un nouveau cycle recommencera.

Tout cela pour dire que, si la cigale naît et meurt dans les arbres, elle passera l’essentiel de sa vie sous terre, ce qui fait qu’elle reste très difficile à observer, surtout pour certaines espèces qui ne sont visibles que deux à trois semaines dans l’année. Il faut donc bien les connaître et être réactif pour les étudier.

Quand on est cicadologue, est-il fréquent de découvrir aussi de nouvelles espèces ?

S. P. : Je pense qu’il doit y avoir peut-être trois à cinq fois plus de cigales dans le monde que celles qu’on connaît actuellement, même si cela reste difficile à évaluer.

Lorsque nous prospectons, en tant que spécialistes, il n’est pas si rare que cela de trouver de nouvelles espèces pour la science, surtout lorsque nous menons des recherches de terrain dans des zones qui n’ont encore jamais été prospectées par un spécialiste du groupe. Ça peut paraître excitant, mais parfois cela devient éprouvant. On déblaie sans cesse dans le champ de l’inconnu. On pense avoir gravi une montagne et puis, quand on est au sommet, on découvre une nouvelle chaîne de monts derrière, puis encore une autre… Cela montre finalement à quel point la vie sur terre reste méconnue, il reste tant à découvrir !

Je reviens ainsi cet été d’une mission dans le nord-ouest de l’Espagne avec un collègue suisse et un autre collègue français, spécialistes du genre Cicadetta, qui sont des petites cigales. Nous sommes partis une quinzaine de jours et tous les deux ou trois jours, de nouvelles découvertes apportaient leur lot de surprises.

Les espèces de Cicadetta sont généralement des cigales de moins de deux centimètres, qui émettent des fréquences parfois à la limite des ultrasons, qui sont très farouches et sont souvent endémiques à la région où on les trouve.

Du coup, comment fait-on pour les trouver et les étudier ?

S. P. : Lors de cette mission en Espagne, j’ai notamment utilisé une technique qui m’a été apprise par des collègues néo-zélandais et australiens pour entrer en communication avec l’animal et l’amener à se rapprocher. Car ces cigales peuvent parfois se trouver à plus de 10 mètres ou 15 mètres au sommet des arbres.

Imaginez donc, une cigale à peine plus grosse qu’une mouche, farouche, très mobile et qui émet une cymbalisation à la limite des ultrasons au sommet des arbres ! L’observer et l’enregistrer s’avère presque mission impossible, il faut a minima des outils et certaines techniques pour cela. Une de ces techniques, donc, c’est le snapping ou « claquement de doigts », en français.

Cela permet d’imiter le battement d’ailes que font théoriquement les femelles dans ce groupe de cigales. Par ce procédé, elles indiquent aux mâles là où elles se situent. Quand on trouve le rythme que feraient ces femelles en réponse aux émissions sonores des mâles, généralement en claquant des doigts au moment qui semble être accentué dans la cymbalisation du mâle, on va pouvoir amener ces derniers à se rapprocher de nous. Pour cela, bien sûr, il faut entendre les mâles et ceci n’est possible que si l’on est équipé de détecteurs d’ultrasons avec amplificateur.

C’est comme cela qu’on peut réussir à capturer des spécimens qui deviendront des « types » si l’espèce s’avère être nouvelle pour la science. Ces « types » sont des spécimens de référence qui seront déposés dans une collection scientifique d’un Muséum national d’histoire naturelle. Cette démarche scientifique rigoureuse est dictée par le code international de nomenclature zoologique lorsqu’il s’agit de décrire et nommer une nouvelle espèce.

Je sais aussi que vous avez pu décrire une espèce de cigale assez unique, la cigale marteau. Qu’est-ce qui la singularise ?

S. P. : Elle se distingue, car elle a, comme le requin marteau, une tête avec des yeux sur pédoncules assez énigmatiques. On a du mal d’ailleurs à comprendre les causes de cette évolution si singulière.

C’est une cigale relativement petite, moins de deux centimètres, qui est extrêmement mystérieuse, car rarissime et unique par l’aspect de sa tête dans toute la famille des Cicadidae du globe. Ses caractéristiques morphologiques sont tellement singulières que cette espèce constitue à elle seule une tribu nouvelle pour la science que nous avons été amenés à décrire à l’époque avec Michel Boulard, éminent spécialiste mondial des cigales.

Son environnement, dans le sud de la Thaïlande, a été très détruit. On a seulement pu observer quelques individus dans les amples dépendances, non entretenues de longue date, d’un vieux temple bouddhiste. Malgré sa morphologie tout à fait unique, elle est aussi passée inaperçue pendant des siècles, on a du mal à savoir pourquoi.

En France hexagonale, découvre-t-on encore de nouvelles cigales ?

S. P. : Actuellement, il y a 22 cigales différentes connues : 21 espèces recensées, dont deux espèces représentées par des sous-espèces géographiquement délimitées : Tibicina corsica corsica, en Corse, Tibicina corsica fairmairei dans le nord des Pyrénées-Orientales jusque dans le sud de l’Hérault.

Il y a également Cicadetta brevipennis litoralis que j’ai décrite avec un collègue suisse, Thomas Hertach, dans les Pyrénées-Orientales et qui est une cigale d’arrière-dune. Elle se rencontre dans des milieux parfois partiellement inondés, une certaine partie de l’année, qu’on appelle les sansouïres.

Cette sous-espèce du littoral, endémique des Pyrénées-Orientales, est d’ailleurs très menacée, car dépendante d’environnements locaux qui le sont également, par la pression touristique sur le littoral et par tous les bouleversements majeurs de son milieu fragile de reproduction.

Hormis ces sous-espèces récemment décrites, le nombre total d’espèces de cigales en France n’a plus tellement évolué ces dernières années, mais il est possible qu’il y ait encore des espèces inconnues à trouver, notamment dans des zones où les entomologistes spécialistes sont encore peu allés, dans certains massifs montagneux par exemple.

Lorsqu’on pense cigale, on pense immédiatement au sud de la France, mais peut-on en trouver également dans la moitié nord de l’Hexagone ?

S. P. : Bien sûr ! Il y a par exemple Cicadetta montana qu’on rencontre en Bretagne et même plus au nord en Europe, mais il faut avoir l’ouïe fine pour détecter sa présence. En 2007, avec mon confrère Jérôme Sueur, nous avons également pu décrire une nouvelle espèce pour la Science présente en région parisienne, elle aussi difficile à entendre. Nous l’avons d’ailleurs appelée la « cigale fredonnante », car elle émet un son à peine audible, très haché et très court.

Récemment, plusieurs médias locaux français se sont étonnés que l’on entende des cigales dans des régions où l’on ne les aurait pas entendues avant, à Lyon par exemple ou bien en région parisienne, et beaucoup sont tentés d’expliquer cela du fait du changement climatique. Est-ce la réalité ?

S. P. : Pas vraiment, car les cigales ne bougent presque jamais de l’endroit où elles sont nées. Mes collègues scientifiques portugais et espagnols ont étudié les capacités de déplacement des individus de diverses populations de cigales. Ils ont constaté que les capacités de déplacements des individus d’une population étaient très faibles et d’autant plus réduites que les milieux étaient perturbés.

Dans d’autres groupes d’insectes, il y a bien sûr des spécimens qui migrent, et qui, par le déplacement, peuvent nous indiquer qu’ils sont capables de coloniser de nouvelles zones parce que les conditions y sont plus propices, mais ce n’est pas le cas des cigales. Parfois, certains spécimens peuvent profiter des ascendances thermiques en montagne pour gagner des altitudes plus élevées via les courants d’air chaud. Seul l’avenir dira si une population pérenne pourra alors se maintenir.

Alors comment expliquer ces observations dans le nord de la France ?

S. P. : Déjà, il faut se rappeler que les espèces de cigales les plus faciles à entendre passent plusieurs années sous terre avant de sortir, d’être visibles et audibles pour l’humain, et qu’elles vont très vite mourir une fois la reproduction achevée.

Parfois, les gens peuvent donc avoir oublié qu’ils avaient entendu, y a quatre ou cinq ans, des cigales autochtones comme Tibicina haematodes, la cigale rouge. Car, il y a des années où il est possible d’entendre plus de cigales, ceci est intrinsèque au cycle de vie des populations de l’espèce. Certaines années, très peu de spécimens sortiront du sol en un milieu donné alors que, deux ou trois ans plus tard, ils seront nombreux. C’est une dynamique naturelle à l’espèce qui est très nettement influencée par la ressource alimentaire disponible, soit la sève des plantes, et les conditions hygrothermiques de la période de l’année où les jeunes cigales émergent du sol.

Il y a aussi un phénomène plus inquiétant. Certaines personnes dans des régions nord aiment avoir un olivier ou une plante du sud de la France ou d’Espagne en pot chez elles. Dans ces pots, il peut y avoir de jeunes cigales encore sous terre qui, un été, vont se décider à sortir. Cela arrive ainsi avec Cicada orni dans la moitié nord de la France mais aussi avec la présence avérée et sporadique de Cicada barbara en France. C’est une cigale dont l’aire de répartition d’origine s’étend du nord Maghreb jusque dans la moitié sud du domaine ibérique. Sa présence en France n’est donc pas naturelle. Lorsqu’on recherche les causes de sa présence, on peut souvent noter, non loin de l’endroit où se fait entendre l’espèce, la présence d’une serre, d’une pépinière ou encore d’une plantation récente.

En général, ces espèces ne vont pas réussir à s’adapter. C’est ce que j’ai pu observer par exemple avec Cicada orni. Il y a quelques années, j’ai entendu plusieurs mâles cymbalisant dans les grands platanes de mon lieu de travail, au Jardin de l’Arquebuse du Muséum d’Histoire naturelle de Dijon. Je me suis demandé si l’espèce allait pouvoir se maintenir, mais trois ans après, elle avait disparu. Sous le climat de la Bourgogne, elles n’ont soit pas pu se reproduire, soit leurs œufs n’ont pas réussi à éclore.

D’autres médias, cette fois-ci du sud de la France, ont pu s’inquiéter parfois de cigales qu’on n’entendait plus certains jours, ou du moins certains étés. À quoi est-ce dû ?

S. P. : Les cigales vont sortir de terre et se mettre à cymbaliser lorsqu’il fait une certaine température, entre 19 et 22 °C pour les petites espèces, plus autour de 24 °C ou 25 °C chez les grandes. Mais une fois au grand air, elles ne vont pas pour autant cymbaliser sans discontinuer. S’il pleut, s’il vente trop, elles vont s’arrêter. Les très fortes chaleurs inhibent également leur activité, tout du moins durant une partie de la journée, lors des pics de températures.

Au sein des populations, il y a aussi des mâles qui ne cymbalisent pas systématiquement, comme c’est le cas par exemple chez Tibicina haematodes. On les appelle les mâles satellites. Ils vont en gros se positionner à côté d’un autre mâle qui, en cymbalisant, va lui attirer les femelles. Positionné non loin, le mâle satellite va alors à la rencontre de la femelle qui s’approche, en restant silencieux. Le mâle qui a fait des efforts n’en récoltera donc pas les fruits.

Pour l’oreille humaine, cela semble très difficile de localiser une cigale précisément, on entend plutôt le brouhaha environnant que font divers mâles qui cymbalisent. La femelle cigale a-t-elle l’ouïe plus fine pour pouvoir localiser précisément un individu mâle en particulier ?

S. P. : Le mâle et la femelle ont bien sûr un système d’audition optimal pour la perception du message codant propre à leur espèce. Cela peut compenser, chez certaines espèces, une vue pas toujours précise. J’ai ainsi parfois vu des cigales mâles tenter de s’accoupler avec mon pouce quand je l’approchais d’eux.

Pour localiser le mâle avec son ouïe, donc, la femelle va d’abord géolocaliser l’endroit où il y a un ou plusieurs mâles avec les basses fréquences de leur cymbalisation. Ce sont ces basses fréquences qui portent le plus loin, notamment à travers le feuillage des arbres.

Elle va ensuite pouvoir beaucoup plus précisément localiser un individu avec les hautes fréquences que, nous, nous n’entendons guère. Certaines espèces vont donc alterner ces deux types de fréquences ou les émettre simultanément.

Parfois, chez certaines espèces, lorsque la femelle a localisé un ou plusieurs mâles, elle va se mettre à claquer des ailes, ce qui va inciter le mâle qui l’entend à changer son répertoire d’émissions sonores. Il pourra dans ce cas émettre une cymbalisation de cour, incitant la femelle à le rejoindre pour s’accoupler.

N’oublions pas que chaque espèce de cigale à une cymbalisation d’appel nuptial qui lui est propre. Il est donc possible d’identifier l’espèce à partir de ses émissions sonores.

Le brouhaha qu’on entend serait donc en réalité un chœur très organisé ?

S. P. : Oui, tout à fait ! Mais l’organisation complexe des cymbalisations est souvent difficile à entendre à l’oreille humaine. Certaines cigales, par exemple, semblent émettre leur cymbalisation en continu, comme Tibicina haematodes déjà évoquée précédemment. Cela nous paraissait étonnant, car il est important aussi pour les mâles de prêter attention aux autres mâles, aux femelles qui pourraient claquer des ailes, aux potentiels prédateurs… Or, si un mâle cymbalise sans s’arrêter, comment peut-il entendre ?

Mais en se penchant vraiment sur leur cymbalisation, on peut détecter des microcoupures, parfois de moins d’une seconde. À l’oreille, il faut s’entraîner pour les percevoir, mais à l’enregistrement, c’est très net lorsqu’une cymbalisation est analysée à l’aide d’un logiciel acoustique. On pense donc que c’est pendant ces microcoupures que les mâles se jaugent mutuellement ou, par exemple, mesurent la distance à laquelle ils se trouvent les uns des autres.

Il y a aussi parfois, dans un même environnement, plusieurs espèces de cigales différentes. Mon confrère Jérôme Sueur a montré, pendant sa thèse dans le cadre de ses recherches menées au Mexique, que les espèces pouvaient répartir leur activité durant des heures différentes de la journée, ou bien ne pas émettre aux mêmes fréquences pour que les femelles conspécifiques puissent les localiser.

On a aussi pu parfois noter au sein d’une même espèce que les individus mâles situés en périphérie de l’aire de répartition cymbalisent de façon différente de ceux présents au cœur de l’aire. Avec la distance et le temps, les émissions des mâles peuvent devenir suffisamment différentes au point qu’une femelle née à quelques centaines de kilomètres de là, et mise en leur compagnie peut ne pas systématiquement s’accoupler avec ces mâles. La communication sonore chez les cigales est en effet un des mécanismes puissants de la spéciation.

Et puis enfin, il y a, pour le genre Cicadetta par exemple, des comportements qui sont tout à fait différents : les mâles de certaines espèces vont voler en groupe pour chercher les femelles. Mais, comme beaucoup d’autres choses cela reste à être précisément étudié, car c’est encore très mal connu.

Propos recueillis par Gabrielle Maréchaux.

Stéphane Puissant ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

La géologue et cartographe américaine Marie Tharp (1920-2006) a révolutionné la conception scientifique du fond océanique. En démontrant que les fonds marins ne sont pas une surface plane ni uniforme, l’océanographe a joué un rôle crucial dans le développement de la théorie de la tectonique des plaques.

Malgré toutes les expéditions en eaux profondes et tous les échantillons prélevés des fonds marins au cours des cent dernières années, les profondeurs de l’océan restent encore pleines de mystères. En savoir davantage pourrait pourtant nous être bien utile.

Et ce, pour plusieurs raisons. La plupart des tsunamis, par exemple, sont provoqués par des tremblements de terre sous le, ou près du, fond océanique. Les abysses abritent aussi des poissons, des coraux et des communautés complexes de microbes, de crustacés et d’autres organismes encore très méconnus. Enfin, les fonds marins contrôlent les courants qui répartissent la chaleur, contribuant ainsi à réguler le climat terrestre.

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L’étude de ces fonds marins mystérieux doit beaucoup à une femme, née en 1920 (et décédée en 2006, ndlr), nommée Marie Tharp. Les cartes créées par cette géologue et océanographe ont changé la façon dont les gens imaginent les mers et les océans qui recouvrent plus des deux tiers de notre planète bleue. À partir de 1957, Tharp et son partenaire de recherche Bruce Heezen ont commencé à publier les premières cartographies complètes montrant les principales caractéristiques du fond océanique : monts, vallées et fosses.

En tant que géoscientifique, je pense que Tharp devrait être aussi célèbre que Jane Goodall ou Neil Armstrong. Voici pourquoi.

Traverser l’Atlantique

Jusqu’au milieu des années 1950, de nombreux scientifiques pensaient que les fonds marins étaient uniformes. Tharp a démontré qu’au contraire, ils comportaient des reliefs accidentés et qu’une grande partie d’entre eux étaient disposés de manière systématique.

Ses illustrations ont joué un rôle essentiel dans le développement de la théorie de la tectonique des plaques, selon laquelle les plaques, ou grandes sections de la croûte terrestre, interagissent pour générer l’activité sismique et volcanique de la planète. Des chercheurs antérieurs, en particulier Alfred Wegener, avaient déjà remarqué à quel point les côtes de l’Afrique et de l’Amérique du Sud s’emboîtaient parfaitement et avaient émis l’hypothèse que les continents avaient autrefois été reliés.

Tharp a identifié des monts et une vallée de fracture au centre de l’océan Atlantique, là où les deux continents auraient pu se séparer.

Grâce aux représentations du fond océanique dessinées à la main par Marie Tharp, je peux imaginer une promenade au fond de l’océan Atlantique, de New York (côte est des États-Unis) à Lisbonne (Portugal). Le voyage m’emmènerait le long du plateau continental. Puis vers le bas, en direction de la plaine abyssale de Sohm. Je devrais alors contourner des reliefs, appelées monts sous-marins. Ensuite, je commencerais une lente ascension de la dorsale médio-atlantique, une chaîne de montagnes submergée orientée nord-sud.

Après avoir gravi 2 500 mètres sous le niveau de la mer jusqu’au sommet de la crête, je descendrais de plusieurs centaines de mètres, traverserais la vallée centrale de la crête et remonterais par le bord est de celle-ci. Je redescendrais ensuite vers le fond océanique, jusqu’à ce que je commence à remonter le talus continental européen vers Lisbonne. Au total, le trajet représenterait environ 6 000 kilomètres, soit près de deux fois la longueur du sentier des Appalaches.

Cartographier l’invisible

Rien ne prédestinait pourtant Mary Tharp à cartographier ainsi l’invisible. Née en 1920 à Ypsilanti, dans le Michigan, elle étudie l’anglais et la musique à l’université. Mais, en 1943, elle s’inscrit à un programme de maîtrise de l’université du Michigan destiné à former des femmes au métier de géologue pétrolier pendant la Seconde Guerre mondiale.

« On avait besoin de filles pour occuper les postes laissés vacants par les hommes partis au combat », se souvient Tharp, dans « Connect the Dots: Mapping the Seafloor and Discovering the Mid-ocean Ridge » (1999), chapitre 2 de Lamont-Doherty Earth Observatory of Columbia. Twelve Perspectives on the First Fifty Years 1949-1999.

Après avoir travaillé pour une compagnie pétrolière en Oklahoma, Tharp a cherché un emploi dans le domaine de la géologie à l’université Columbia en 1948. Les femmes ne pouvaient pas monter à bord des navires de recherche, mais Tharp savait dessiner et a été embauchée pour assister les étudiants diplômés masculins.

Tharp a ainsi travaillé avec Bruce Heezen, alors étudiant de second cycle qui lui confie des profils du fond marin à dessiner. Il s’agit de longs rouleaux de papier qui indiquent la profondeur du fond marin le long d’un trajet linéaire mesurée depuis un navire à l’aide d’un sonar.

Sur une grande feuille de papier vierge, Tharp a ainsi tracé des lignes de latitude et de longitude. Elle a ensuite soigneusement marqué les endroits où le navire avait navigué. Puis elle a inscrit la profondeur à chaque endroit à partir du sonar, l’a marquée sur la trajectoire du navire et a créé des profils bathymétriques, indiquant la profondeur du fond océanique par rapport à la distance parcourue par le navire.

L’une de ses innovations importantes a été de créer des croquis représentant l’aspect du fond marin. Ces vues ont facilité la visualisation de la topographie du fond océanique et la création d’une carte physiographique.

Le tracé minutieux par Tharp de six profils est-ouest à travers l’Atlantique Nord a révélé quelque chose que personne n’avait jamais décrit auparavant : une faille au centre de l’océan, large de plusieurs kilomètres et profonde de plusieurs centaines de mètres. Tharp a suggéré qu’il s’agissait d’une vallée de fracture, ou vallée de rift, un type de longue dépression dont l’existence était connue sur terre.

Heezen a qualifié cette idée de « discussion entre filles » et a demandé à Tharp de refaire ses calculs et de réécrire son rapport. Lorsqu’elle s’est exécutée, la vallée de fracture était toujours là.

Un autre assistant de recherche traçait les emplacements des épicentres sismiques sur une carte de même taille et à la même échelle. En comparant les deux cartes, Heezen et Tharp se rendirent compte que les épicentres sismiques se trouvaient à l’intérieur de la vallée de fracture. Cette découverte fut déterminante pour le développement de la théorie de la tectonique des plaques : elle suggérait que des mouvements se produisaient dans la vallée de fracture et que les continents pouvaient en fait être en train de s’éloigner les uns des autres.

Cette perspicacité était tout bonnement révolutionnaire. Lorsque Heezen, fraîchement diplômé, donne une conférence à Princeton en 1957 et montre la vallée du rift et les épicentres, le directeur du département de géologie Harry Hess assure :

« Vous avez ébranlé les fondements de la géologie. »

Résistance tectonique

Deux ans plus tard, en 1959, la Société de géologie des États-Unis publie The Floors of the Oceans: I. The North Atlantic (les Fonds océaniques, Première partie : L’Atlantique Nord), sous la signature de Heezen, Tharp et Doc Ewing, directeur de l’observatoire Lamont, où ils travaillent. Cet ouvrage contient les profils océaniques de Tharp, ses idées et l’accès à ses cartes physiographiques.

Certains scientifiques trouvèrent ce travail brillant, mais la plupart ne voulurent pas y croire. L’explorateur sous-marin Jacques Cousteau, par exemple, était déterminé à prouver que Tharp avait tort. À bord de son navire de recherche, le Calypso, il traversa délibérément la dorsale médio-atlantique et descendit une caméra sous-marine. À la grande surprise de Cousteau, ses images montrèrent qu’une vallée de fracture existait bel et bien.

« Il y a du vrai dans le vieux cliché qui dit qu’une image vaut mille mots et que voir, c’est croire », fit remarquer Tharp dans son essai rétrospectif de 1999.

Qu’est-ce qui a pu créer cette faille ? Harry Hess, de Princeton, a proposé quelques idées dans un article de 1962. Il a émis l’hypothèse que du magma chaud s’était élevé depuis l’intérieur de la Terre au niveau de la faille, s’était dilaté en refroidissant et avait écarté davantage les deux plaques adjacentes. Cette idée a largement contribué à la théorie de la tectonique des plaques, mais Hess n’a pas mentionné les travaux essentiels présentés dans The Floors of the Oceans, l’une des rares publications dont Marie Tharp était co-auteure.

Des études toujours en cours

Tharp a ensuite continué à travailler avec Heezen pour donner vie au fond océanique. Leur collaboration a notamment abouti à une carte de l’océan Indien, publiée par National Geographic en 1967, et à une carte du fond océanique mondial(1977), aujourd’hui conservée à la bibliothèque du Congrès.

Après la mort de Heezen, en 1977, Tharp a poursuivi son travail jusqu’à son décès en 2006. En octobre 1978, Heezen (à titre posthume) et Tharp ont reçu la médaille Hubbard, la plus haute distinction de la Societé états-unienne de géographique, rejoignant ainsi les rangs d’explorateurs et de découvreurs tels qu’Ernest Shackleton, Louis et Mary Leakey et Jane  Goodall.

Aujourd’hui, les navires utilisent une méthode appelée « cartographie par sondeur multifaisceau », qui mesure la profondeur sur un tracé en forme de ruban plutôt que le long d’une seule ligne. Les rubans peuvent être assemblés pour créer une carte précise du fond marin.

Mais comme les navires se déplacent lentement, il faudrait deux cents ans à un seul navire pour cartographier complètement les fonds marins.

Une initiative internationale visant à cartographier en détail l’ensemble des fonds marins d’ici 2030 est cependant en cours, à l’aide de plusieurs navires, sous la direction de la Nippon Foundation et du General Bathymetric Chart of the Oceans.

Ces informations sont essentielles pour commencer à comprendre à quoi ressemble le fond marin à l’échelle locale. Marie Tharp a été la première personne à montrer la riche topographie du fond océanique et ses différentes zones.

Suzanne OConnell ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.