Éléphants de mer : pollués au mercure, ils deviennent pollueurs à leur tour

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Les pics de pollution au mercure dans l'Océan Pacifique sont observés depuis de nombreuses années. Et les choses ne devraient pas aller en s'améliorant. 

La coalition internationale The Zero Mercury Working Group (ZMWG) estime que la pollution au mercure va augmenter de 50% d'ici 2050. 

 Un duo d'éléphants de mer sur la plage proche de Piedras Llancas, près de San Simeon sur les côtes californiennes. AFP

L'un des vecteurs aujourd'hui identifié par les chercheurs a de quoi surprendre : il s'agit des éléphants de mer ! Même si les mammifères marins sont souvent étudiés dans la pollution des océans, "leur rôle potentiel en tant que vecteurs de contamination dans des écosystèmes locaux a rarement été identifié" précise Jennifer M. Cossaboon, chef de l'étude publiée dans Proceeding of the National Academy of Sciences of the United States of America (PNAS). 

Et cette contamination s'effectue à cause de "mues catastrophiques". Cette drôle d'appellation évoque un titre de film d'horreur, façon nanar : elle correspond en fait à ces monceaux de "vieilles peaux" que libère dans l'environnement l'animal pendant sa mue. Et si cette action est naturelle à l'espèce, elle se révèle néanmoins désastreuse pour l'écosystème des côtes de Santa Cruz.

 Les éléphants de mer font partie des plus imposants représentants de la famille des phoques. Ils se distinguent en deux sous-espèces : les éléphants de mer du sud, vivant dans les mers australes subantarticques, et les éléphants de mer du nord, siégeant sur la côte pacifique nord-américaine. AFP

Le mercure est un métal lourd qui, lorsqu'il est absorbé sous sa forme organique le méthylmercure (MeHg), peut affecter dangereusement l'organisme humain. Selon l'ANSES (Agence nationale de sécurité sanitaire de l'alimentation, de l'environnement et du travail), cet élément est toxique à haute dose pour le système nerveux central de l'homme et peut provoquer des troubles comportementaux légers ou des retards de développement chez les enfants, exposés in utero ou après la naissance.

Et si nous en consommons malgré nous, c'est à cause d'un phénomène de "biomagnification". Il s'agit du processus par lequel le niveau en mercure va s'élever progressivement à chaque stade de la chaîne alimentaire. Car le mercure contamine les micro-organismes marins et les coquillages, dont les éléphants de mer, otaries et phoques sont friands, et se retrouve alors ingéré par l'animal. Ce qui fait qu'il pollue son écosystème et que notre alimentation en poisson nous expose au méthylmercure.

Selon les scientifiques, la concentration en mercure est de 1 à 10 millions de fois plus élevée dans l'organisme d'un prédateur comme l'éléphant de mer du nord (Mirounga Angustirostris) que dans l'océan. D'ailleurs, ils ont comparé le taux de mercure de sites marins sans les mammifères et celui de l'eau de mer du site Año Nuevo (où se trouvent des colonies de cette espèce). Et ils en ont conclu que les eaux de ces côtes contenaient un taux 17 fois plus élevé, en période de mue. 

Plusieurs fois par an, les mammifères marins se répartissent le long des côtes pour s'accoupler et muer et laissent derrière eux des tonnes de couches de peau et des sécrétions biologiques, expliquant ainsi la forte concentration de mercure de méthyle dans les eaux californiennes. 


Sciences et avenir 16/9/2015

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Les éléphants de mer sont les plus imposants représentants de la famille des phoques (Phocidae). Les mâles dominants développent un nez en forme de courte trompe qui leur a valu ce nom vernaculaire. Ils forment le genre Mirounga qui comprend deux espèces génétiquement assez proches.

 Couple d'éléphants de mer du nord dans le golf Farallones, sanctuaire marin, en Californie. Baldhur NOAA / domaine public

Les deux espèces actuelles d'éléphants de mer sont : 

- l'éléphant de mer du sud (Mirounga leonina) qui fréquente les mers australes subantarctiques (Patagonie, îles Malouines, îles Kerguelen, îles Crozet, île Heard),

- l'éléphant de mer du nord (Mirounga angustirostris), plus petit, présent sur la côte pacifique nord-américaine (Alaska, Californie, Basse-Californie).

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L'éléphant de mer du nord (Mirounga angustirostris) est l'une des deux espèces d'éléphants de mer (genre Mirounga) existantes (l'autre étant l'éléphant de mer du sud). C'est un grand phoque qui tient son nom de sa taille imposante et surtout de la trompe (ou proboscis) qui se développe chez les mâles et qui leur sert à amplifier les rugissements et éructations qu'ils émettent lors des compétitions entre rivaux.

 Deux éléphants de mer à Point Piedras Blancas, Californie. Candied Woman / Flcikr / CC BY-SA 2.0

Le dimorphisme sexuel est important : les mâles dont la longueur peut atteindre cinq mètres sont bien plus gros que les femelles dont la taille moyenne est de trois mètres. Cette différence marquée est en relation avec un système de reproduction très polygame où un mâle dominant peut contrôler et féconder plus de 50 femelles en une saison. Le poids d'un mâle peut atteindre 3 tonnes.

 Les éléphants de mer du nord vivent à l'est de l'Océan Pacifique. Ils migrent vers le nord jusqu'en Alaska et viennent se reproduire, s'accoupler et muer en Californie ou en Basse-Californie, le plus souvent sur les îles côtières. Alors que le domaine océanique qu'ils fréquentent est immense, il n'existe que sept sites principaux de reproduction dont quatre sur les îles au large de la Californie. L'observation des colonies est autorisée sur deux sites californiens dont la Réserve d'État d'Año Nuevo. Les signalements dans le Golfe de Californie sont par ailleurs en augmentation. (Image : distribution de l'éléphant de mer du nord. En bleu foncé, colonies de reproduction et en bleu clair site d'individus non reproducteurs. Mirko Thiessen CC BY-SA 3.0)

 Colonie d'éléphants de mer, plage de Piedras Blancas, près de San Simeon, en Californie. CillanXC CC BY-SA 3.0

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L'éléphant de mer du sud (Mirounga leonina), ou éléphant de mer austral qui peut peser jusqu'à 3,7 tonnes, est le plus grand des phoques. Il fréquente les mers australes, depuis l'Antarctique jusqu'au sud des autres continents, et se reproduit à terre sur les plages des îles sub-antarctiques. Les études de suivi par satellite ont révélé ses compétences extraordinaires de voyageur océanique et de plongeur.

Il fut chassé intensément au cours du 19^ème siècle et dans une moindre mesure jusqu'au milieu du 20^ème siècle. Menacé alors d'extinction, les effectifs se sont aujourd'hui en partie reconstitués mais connaissent des fluctuations encore inexpliquées. La population mondiale serait comprise entre 600 000 et 740 000 individus. Les études de suivi des populations et de marquage ont démontré l'existence de sous-populations géographiques propres à chacun des trois océans. 

 Très proche parent de l'espèce nord-américaine (Mirounga angustirostris), l'éléphant de mer du sud s'en distingue par un corps en moyenne plus massif et par un museau plus large. (Photo : gros plan sur la tête d'un éléphant de mer du sud. Sascha Grabow www.saschagrabow.com CC BY-SA 3.0)

Le dimorphisme sexuel est très marqué : les mâles adultes sont 3 à 4 fois plus gros que les femelles. Les plus grands individus mâles peuvent peser jusqu’à 3,7 tonnes et mesurer plus de 6 mètres, mais en général les mâles ont un poids moyen d'environ 2 tonnes et une longueur de 4 mètres, contre 500 kg et 2,70 m en moyenne pour les femelles.

Les narines se développant chez les mâles dominants en forme de trompe, cette particularité est à l'origine du nom d'éléphant de mer. Cette trompe (ou proboscis) est mise en évidence et se gonfle pour faire caisse de résonance lorsque l'animal éructe ou rugit afin d'affirmer son autorité.

Les yeux sont grands, ronds et noirs. Cette grosseur des yeux et le fait qu'ils possèdent une forte concentration en pigments adaptés à la vision en faible luminosité, sembleraient indiquer que la vue joue un rôle important dans la capture des proies en profondeur.

 Eléphant de mer du sud (Mirounga leonina) mâle sur la côte nord des îles Kerguelen. B.navez GFDL

Comme tous les phoques, les éléphants de mer ont des membres postérieurs atrophiés dont seules les extrémités se sont développées pour former avec la queue une nageoire caudale. Chacun des "pieds" demeure cependant bien distinct et peut se déployer en éventail montrant ainsi les cinq longs doigts qui soutiennent la palmure. Cette double palme, très agile, sert à la propulsion aquatique. L'animal l'utilise généralement en position verticale à la manière des poissons. Les nageoires pectorales sont en revanche très peu employées lors de la nage.

Alors que les membres postérieurs sont devenus impropres à toute locomotion à terre, les éléphants de mer utilisent pour se déplacer sur les plages leurs membres antérieurs qui bien que transformés également en nageoires leur permettent de prendre appui au sol pour propulser leur corps, faisant suivre à la traîne le ventre et l'arrière-train. Ils sont capables d'effectuer de cette manière sur de courtes distances des déplacements rapides, afin de gagner la mer, de rattraper une femelle ou de chasser un intrus. Si l'intrus est un être humain, il est alors obligé de courir ce qui permet d'estimer que la vitesse de déplacement à terre peut atteindre 8 km/h.

Les petits naissent avec une fourrure, le lanugo, entièrement noire, inadaptée à l'eau mais qui par sa densité protège les nourrissons de la fraîcheur de l'air ambiant. La première mue accompagne le sevrage. La couleur des pelages qui se suivent ensuite au cours de la vie et qui sont désormais très ras varie entre le gris et le brun, selon l'épaisseur et l'humidité des poils. Chez les vieux mâles, la peau prend l'aspect d'un cuir épais décoloré qui porte les nombreuses balafres laissées par les combats entre rivaux.

Les éléphants de mer possèdent sous la peau une épaisse couche de gras qui les isole du froid dans l'eau et qui constitue aussi une réserve énergétique pour les longues traversées océaniques ou pour les périodes de jeûne à terre. L'importance des réserves de graisse varie grandement selon la saison et l'état physiologique de l'animal. Elle peut servir à caractériser la suffisance des ressources alimentaires et influe sur la flottabilité d'un individu (gras il a tendance à remonter vers la surface, maigre il a tendance à couler). C'est cette couche de gras, dont l'épaisseur peut dépasser dix centimètres, qui faisait la convoitise des chasseurs phoquiers. Ils la faisaient fondre et la transformaient en huile.

Comme les autres phoques, les éléphants de mer ont une circulation sanguine adaptée au froid. Elle a la particularité (dite rete mirabile) d’être constituée (sous le derme) par un mélange de petites veines entourant les artères. Ces veines bénéficient ainsi de la chaleur dégagée par les artères, ce qui réduit les pertes de chaleur. Cette structure est particulièrement présente dans les zones les plus isolées, comme les pattes arrières.


 Un “pacha”, mâle dominant à la trompe bien développée. B.navez cc by-sa 3.0

Comme de nombreux autres membres de l'ordre des carnivores, les éléphants de mer ont des « moustaches » sensitives, les vibrisses. Celles-ci semblent leur permettre de percevoir les vibrations de l'eau, et par là même de se diriger dans des eaux sombres et à faible visibilité.

 S'il arrive que les éléphants de mer accostent occasionnellement en Antarctique pour se reposer ou même parfois pour y muer, ils se rassemblent surtout pour se reproduire en zone sub-antarctique, exception faite de quelques petites colonies avancées dont la plus proche du pôle est celle de l'île du Roi George dans les îles Shetland du Sud. La sous-population la plus importante est celle de l'Atlantique Sud avec plus de 400 000 individus dont environ 350 000 se reproduisent en Géorgie du Sud, les autres colonies de reproduction se situant aux îles Malouines, sur la presqu'île de Valdés en Patagonie argentine, aux îles Sandwich du Sud, Orcades du Sud et Shetland du Sud, à l'île Bouvet et à l'île Gough (du groupe de Tristan da Cunha). (Image Carte mondiale de répartition de l'éléphant de mer du sud. Christophe cagé CC BY-SA 3.0)

La deuxième sous-population, du sud de l'Océan Indien, compterait au maximum 200 000 individus dont les trois-quarts aux îles Kerguelen et le reste aux îles Crozet, Marion et Prince-Édouard, et Heard. Quelques individus se reproduisent aussi sur l'île Amsterdam. Enfin, la troisième sous-population, d'environ 75 000 individus, fréquente les îles sub-antarctiques de l'Océan Pacifique au sud de la Tasmanie et de la Nouvelle-Zélande, principalement l'île Macquarie.

Plongées et alimentation : Les éléphants de mer passent la plus grande partie de leur existence sous l'eau. Ils restent très peu de temps en surface, en général quelques minutes pour refaire le plein d'oxygène Ils plongent sans cesse, à chaque fois pendant plus de vingt minutes, pour chasser leurs proies, calmars et poissons, entre 400 et 1 000 m de profondeur. Ils se reposent également en apnée en se laissant flotter entre deux eaux.

 Chez le nouveau-né le pelage est noir inadapté à l'eau. B.navez CC BY-SA 3.0

Par la durée, la profondeur et l'enchaînement des plongées, les éléphants de mer du sud (comme ceux du nord) sont les plus performants des phoques. À de nombreux points de vue, ils dépassent même la plupart des cétacés. Ces capacités hors normes résultent d'adaptations physiologiques, communes aux mammifères marins, mais particulièrement développées chez les éléphants de mer. La stratégie d'adaptation repose sur deux axes : augmenter le stockage d'oxygène, réduire sa consommation.

Dans l'océan, les éléphants de mer ont un comportement apparemment solitaire. Les mâles semblent préférer aller se nourrir en bordure du continent antarctique alors que les femelles circulent plus largement. Les individus retournent manifestement chaque année sur les mêmes zones de chasse. Les éléphants de mer n'ont pas développé de système d'écholocation à la manière des cétacés, mais on suppose que leurs vibrisses qui sont sensibles aux vibrations jouent cependant un rôle dans la recherche de nourriture.

 Groupe de femelles (l'une est en train de mettre bas). B.navez CC BY-SA 3.0

A terre : Véritables sous-marins des mers australes, les éléphants de mer comptent aussi parmi les phoques les plus « terrestres » puisqu'ils séjournent chaque année plusieurs semaines consécutives au sec. 

 Crèche de jeunes juste sevrés. B.navez CC BY-SA 3.0

Les femelles gagnent les plages sub-antarctiques dès le début du printemps austral, à partir du mois de septembre, pour mettre bas un seul petit.  L'allaitement dure en moyenne 23 jours. Pendant toute cette période, la femelle jeûne. Les nouveau-nés qui pèsent environ 40 kg à la naissance atteignent 120 à 130 kg lorsqu'ils sont sevrés. La mère a, pendant cette période, considérablement maigri. Les jeunes qui sont sevrés se regroupent en pouponnières en attendant de perdre leur pelage de naissance, puis se mettent timidement à l'eau en commençant généralement leur apprentissage en eau douce dans les estuaires ou les mares d'arrière plage.

Avant même que toutes les naissances et les sevrages soient terminés, les mâles ont également rejoint les colonies. Les plus forts, appelés pachas, ont constitué leurs harems de plusieurs dizaines de femelles. Ceux qui veulent les leur disputer les affrontent en combats singuliers. L'issue est rarement fatale et le vaincu n'a plus qu'à s'enfuir. Bien qu'ils soient théoriquement mâtures dès l'âge de 4 ou 5 ans, les mâles peuvent en fait rarement s'accoupler avant 9 ou 10 ans.

 Bain de boue collectif de jeunes mâles lors de la mue. B.navez CC BY-SA 3.0

La mue : En été, les éléphants de mer viennent aussi à terre pour changer de pelage : c'est le temps de la mue. Celle-ci s'engage parfois directement après la reproduction. Les éléphants de mer affectionnent particulièrement les bains de boue, souvent collectifs. Leurs passages répétés dans les souilles peuvent y creuser de véritables baignoires dans lesquelles plus d'un est resté piégé à mort. La mue semble occasionner une réelle fatigue et s'accompagne fréquemment d'écoulements nasaux purulents.

Les éléphants de mer ont peu de prédateurs. Ils peuvent être attaqués par les léopards des mers, les requins blancs ou par les orques. Ces dernières guettent en particulier les jeunes de l'année lors de leurs premiers bains de mer.


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