La communication des bélugas lors de la chasse

Lorsque l’on écoute les bélugas, le son d’un craquement ou d’un claquement de mâchoire peut être une indication fiable qu’il vient de capturer ou de manquer un poisson. Des scientifiques ont analysé des données sonores sur plusieurs années afin de surveiller la communication des bélugas de l’Alaska. Ces données leur permettent d’acquérir de nouvelles connaissances sur le régime alimentaire des bélugas, la façon dont ils chassent et leurs habitats d’alimentation. Ces nouvelles informations pourraient contribuer aux efforts de rétablissement des bélugas du golfe de Cook, une espèce menacée.

La collecte des données sur la communication des bélugas

« Notre objectif est de collecter des données pour aider à comprendre les bélugas du golfe de Cook, une espèce en voie de disparition », a déclaré Manuel Castellote, affilié à la NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) et auteur principal de l’étude du Cooperative Institute for Climate and Ocean and Ecosystem Studies, de l’université de Washington : Beluga whale (Delphinapterus leucas) acoustic foraging behavior and applications for long term monitoring (Comportement acoustique de recherche de nourriture du béluga [Delphinapterus leucas] et applications pour la surveillance à long terme).

L’initiative « Species in the Spotlight » est un effort concerté à l’échelle de l’agence pour mettre en lumière et sauver les espèces marines les plus menacées d’extinction dans un avenir proche. Ce plan d’action se concentre sur les actions prioritaires nécessaires entre 2021 et 2025 pour le béluga du golfe de Cook.

Lancement de l’étude de la communication des bélugas en 2015

En 2015, la NOAA Fisheries a lancé l’initiative Species in the Spotlight afin de fournir des efforts immédiats et ciblés pour stopper les déclins et stabiliser les populations des espèces les plus menacées d’extinction dans un avenir proche.

Le béluga du golfe de Cook a été choisi comme l’une des espèces les plus menacées parce que cette population de petites baleines en déclin partage le golfe de Cook avec le centre de population humaine, le centre de transport et la plus grande concentration d’activités industrielles de l’Alaska. La population a diminué de près de 79 % depuis 1979, passant d’environ 1 300 bélugas à une estimation de 279 cétacés en 2018. Le déclin rapide et l’état désastreux de la population de bélugas du golfe de Cook font de la prévention de l’extinction et de la promotion du rétablissement de cette espèce emblématique une priorité.

D’après Manuel Castellote, « les connaissances écologiques de base, telles que la préférence des proies, sont insuffisantes pour cette population de bélugas. Cela entrave nos efforts pour aider à la reconstitution de la population. Celle-ci est estimée à seulement 279 animaux et a connu un déclin impressionnant au cours de la période de 10 ans allant de 2008 à 2018, la période la plus récente pour laquelle nous disposons de données ».

La recherche sur la communication des bélugas comparée à la population de la baie de Bristol

Étant donné que les bélugas du golfe de Cook sont en voie de disparition, les études autorisées sur cette population sont limitées. Les scientifiques ont donc mené des recherches en utilisant la technologie de marquage et d’autres méthodes sur un substitut comparable, une population abondante de bélugas dans la baie de Bristol, en Alaska. La population de bélugas de la baie de Bristol est estimée entre 2 000 et 3 000 individus.

Observation des cétacés à Beluga Point en Alaska

Le matériel dédié à l’étude de la communication des bélugas

Les scientifiques ont utilisé avec succès des balises satellites, des balises d’enregistrement acoustique numérique et des transmetteurs de température stomacale avalés sur huit bélugas de la baie de Bristol. Les balises ont permis aux chercheurs de comprendre les mouvements et les sons émis par les bélugas lorsqu’ils socialisaient et se nourrissaient. Les lectures de la température de l’estomac ont également permis de savoir si les bélugas avaient du poisson dans leur estomac. Des températures plus basses indiquent que les bélugas ont ingéré du poisson.

Les bélugas sont connus pour être parmi les baleines les plus vocales. Ils émettent trois types de signaux de communication sociale :

1. des tonalités à bande étroite modulées en fréquence, appelées sifflements (whistles) ;
2. des impulsions à large bande appelées appels (calls) ;
3. une combinaison des deux types précédents, émis simultanément, appelés appels mixtes ou combinés (mixed or combined calls).

La fréquence de ces signaux sociaux varie d’environ 200 Hz à 20 kHz.

L’écholocalisation pour voir dans l’obscurité

Les clics d’écholocation des bélugas, utilisés pour trouver de la nourriture et naviguer, s’étendent jusqu’à 120 kHz, ce qui correspond à des ultrasons. L’écholocalisation est une technique utilisée par les baleines à dents, les dauphins et les chauves-souris pour déterminer l’emplacement d’objets à l’aide de sons à haute fréquence réfléchis. Cette technique aide les animaux à se déplacer dans l’obscurité ou dans des eaux très boueuses, ce qui leur permet de naviguer, de chasser, d’identifier des partenaires potentiels et des prédateurs, et d’éviter les obstacles.

« Le répertoire vocal de la population de bélugas du golfe de Cook n’est pas bien connu, seule une étude descriptive a été publiée jusqu’à présent, et aucune étude n’a été publiée pour la population de Bristol Bay », a déclaré Castellote. « Cependant, dans d’autres populations de bélugas et de mammifères marins, l’activité vocale la plus élevée a tendance à se produire pendant la socialisation. Lorsqu’ils se nourrissent, il n’y a généralement pas d’activité vocale ou celle-ci est très faible, uniquement liée à l’écholocation. »

Par exemple, chez les dauphins et les orques, un bourdonnement est associé à la fois à la socialisation et à l’alimentation. Les scientifiques sont souvent en mesure de distinguer ces deux activités s’ils savent où se trouve l’animal dans la colonne d’eau : s’il se trouve près de la surface, il est généralement en train de socialiser ; en revanche, lorsque l’animal plonge, on pense qu’il est à la recherche d’un poisson ou qu’il le poursuit.

La communication des bélugas à moins de 100 mètres de profondeur

Les habitats des bélugas de la baie de Bristol et du bras de mer de Cook ont des profondeurs très similaires, dépassant rarement 100 mètres, et les bélugas des deux populations se trouvent généralement près du rivage. Bien que les données de plongée n’aient pas encore été résumées pour la baie de Bristol, les profondeurs de plongée dans le bras de mer Cook ne sont en moyenne que de 4 mètres. Par conséquent, l’utilisation de la profondeur comme moyen de distinction entre les bourdonnements sociaux et les bourdonnements d’alimentation n’est pas applicable à ces populations. Pour en savoir plus sur le comportement d’appel des bélugas de la baie de Bristol et du bras de mer de Cook, les scientifiques ont dû essayer une nouvelle approche.

Des étiquettes pour recueillir les sons de communication des bélugas

Dans la baie de Bristol, les scientifiques ont recueilli les sons émis par les bélugas marqués pendant qu’ils se nourrissaient. Les données marquées les ont également aidés à en savoir plus sur le comportement alimentaire des bélugas, leurs préférences en matière de proies et les zones où ils se nourrissaient.

« Nous avons identifié les périodes d’alimentation et de socialisation des bélugas de la baie de Bristol en nous basant sur la détection de la température de l’estomac et sur le comportement acoustique enregistré chez les animaux marqués. Nous avons caractérisé les bourdonnements d’écholocalisation dans les deux contextes comportementaux, ce qui nous permet d’identifier quand les bélugas se nourrissent », explique Manuel Castellote.

Dans le bras de mer Cook, ils ont utilisé les données recueillies à partir d’un amarrage stationnaire fixé au fond de la mer et équipé d’un matériel acoustique passif (un microphone sous-marin). Ces amarrages sont situés dans l’habitat essentiel des bélugas du golfe, à proximité d’importantes zones d’alimentation. Ce dispositif d’écoute non invasif capte les sons tout au long de l’année, y compris les cris des baleines et les signaux d’écholocation.

Les scientifiques ont pu identifier le type de signaux d’écholocalisation utilisés par les bélugas de la baie de Bristol et du golfe de Cook lorsqu’ils se nourrissent. Ils ont analysé les enregistrements sonores recueillis à Cook de mai à septembre 2018. Ils ont examiné les comptages de poissons dans la rivière lors de leur déplacement pour frayer depuis la rivière Susitna, située à proximité. Ces informations ont été utilisées pour décrire les relations entre les périodes de frai du saumon et de l’eulakane (ou poisson-chandelle), un petit éperlan, et l’alimentation des bélugas.

Fréquence de l’alimentation et préférences des bélugas en matière de proies

Après des années d’études, les scientifiques savent que la surveillance acoustique passive au moyen de bouées ancrées est un moyen efficace de surveiller la présence des bélugas tout au long de l’année dans le golfe de Cook. Désormais, les données fournies par ces bouées peuvent également être utilisées pour en savoir plus sur ces bélugas menacés d’extinction. Les scientifiques sont en mesure d’utiliser les signaux d’écholocalisation recueillis par les bouées pour décrire les périodes d’alimentation.

La présence des bélugas et le moment où ils se nourrissent reflètent une nette préférence pour l’embouchure de la rivière Susitna pendant les périodes de frai de l’eulakane, du saumon royal, du saumon rose à bosse et du saumon argenté.

« L’application de la technologie de télédétection s’avère être un moyen efficace d’identifier quand et où les bélugas se nourrissent. Elle nous aide à mieux connaître leurs préférences en matière de proies. Grâce à cela, les gestionnaires de ressources pourront prendre des décisions plus éclairées afin de contribuer au rétablissement de cette population menacée », a déclaré Paul Wade, chef de projet pour la recherche sur les bélugas du golfe de Cook, Alaska Fisheries Science Center, et coauteur de l’article.

Ce projet a été partiellement soutenu par le département de la pêche et de la chasse de l’Alaska dans le cadre de la loi américaine sur les espèces menacées.

« Nous sommes heureux de constater le succès de l’étude sur le marquage acoustique, d’avoir collaboré au travail sur la baie de Bristol et d’avoir partagé les données sur les pêcheries et le financement pour contribuer aux données sur le golfe de Cook. Nous sommes impatients de poursuivre cette collaboration avec les études actuelles et en cours qui visent à rétablir les bélugas de la région », a déclaré Lori Polasek, coordinatrice du programme sur les mammifères marins au ministère de la Pêche et de la Chasse de l’Alaska.