Carcasse de baleine

Dans l'immensité du désert abyssal, il peut paraître difficile à un charognard mobile de repérer une carcasse de baleine. Les biologistes avancent plusieurs théories sur cette question. En tombant sur le sol, la gigantesque carcasse de baleine émettrait une telle onde de choc, que les animaux se trouvant dans un rayon de plusieurs kilomètres la sentiraient. Ils tenteraient alors de localiser la carcasse en se rapprochant du point d'origine de l'onde de choc. Les biologistes supposent également que le nuage d'odeurs émis par la carcasse se déplace en forme d'entonnoir avec la colonne d'eau. Les charognards qui dérivent sur le fond détectent alors ce nuage et se mettent à le remonter en le parcourant de droite à gauche, jusqu'à trouver la carcasse[8].

Les requins dormeurs prélèvent de grandes quantités de chair.

Le stade des charognards mobiles a lieu moins de 24 heures après la chute d'une carcasse de baleine. Ces charognards sont dits « mobiles », car ils errent dans les abysses en allant de carcasse en carcasse. Ils prélèvent de 40 à 60 kg de chairs et de tissus mous chaque jour entre 1 000 ou 2 000 m de profondeur.

Ce premier stade de décomposition se caractérise par une très forte densité de population, mais également par une faible diversité des espèces. Seule une quarantaine d'espèces de poissons abyssaux, de crustacés et de mollusques profitent de cette manne de matière organique.

Les plus grands d'entre eux sont des requins dormeurs qui prélèvent de grandes quantités de chair à chaque bouchée. Des centaines de myxines pénètrent dans le corps de la charogne en trouant sa peau, puis raclent le corps de l'intérieur tout en absorbant les nutriments par leur peau : la carcasse paraît donc perforée de toutes parts. Les nuées d'amphipodes et de copépodes sont les plus gros consommateurs en termes de volume : ils participent à la perforation de la chair, facilitant ainsi l’accès aux muscles et à la graisse pour les autres prédateurs. Car ces petits crustacés profitent de cette occasion pour se reconstituer des réserves, pouvant ainsi jeûner pendant presque deux ans, mais ils subissent une importante prédation, notamment par les crabes et les poissons opportunistes, comme les grenadiers[8] - [5].

Lors de ces importants prélèvements, de nombreux résidus et déjections tombent autour de la carcasse, enrichissant de manière significative les sédiments environnants en matières organiques. Toute une faune de charognards immobiles commence à s'installer sur ces derniers. Mais ce cercle ne mesure pas plus d'une dizaine de mètres et l'enrichissement s'atténue rapidement avec l'éloignement. Ce processus d'écharnage peut durer plusieurs mois selon la taille du cétacé, jusqu'à ce que la couche de chair devienne si fine que les charognards mobiles ne puissent plus s'en nourrir[9].

Les vers osedax sont hautement spécialisés pour se nourrir des carcasses.

Le stade des charognards immobiles peut durer de 4 mois à 5 ans selon la taille de la carcasse. Au terme de cette période, il ne reste en général que les os de la baleine. La décomposition se poursuit à petite échelle, les organismes vivants consomment les quelques restes de tissus mous et entament les os. La carcasse et les sédiments environnants constituent un support et un habitat pour une multitudes d'espèces avec parfois des densités de plus de 40 000 individus par mètre carré, soit la plus forte pour les écosystèmes abyssaux[13]. Elle est principalement réalisée par des espèces présentes nulle part ailleurs, dont la plupart ne sont pas connues ou étudiées.

L'écosystème se complexifie avec des réseaux trophiques interdépendants comportant des vers, des amphipodes, des échinodermes, des décapodes, des mollusques et des poissons. Parmi les vers, ce sont majoritairement des vers polychètes et des nématodes. Parmi les vers polychètes, les vers osedax sont les plus spécialisés. Ce ver, dépourvu d'estomac et de bouche et mesurant 2 cm de long, s'enracine sur son substrat et puise ses nutriments grâce à des colonies de bactéries spécialisées dans la dégradation des composés organiques complexes. Il perfore les os du squelette avec des structures en forme de racine pour se nourrir de la moelle. Un panache terminal analogue à des branchies lui permet de capter le peu d'oxygène présent dans son milieu[5].

Les sédiments autour de la baleine sont si riches que la faune s'épanouit à même le sol. De nombreux concombres de mer consomment ces sédiments riches, notamment les scotoplanes qui peuvent atteindre des densités de 60 à 90 individus par mètre carré. Ils étalent les nutriments et facilitent l’implantation d’autres espèces, évitant ainsi l’accumulation de matière organique en décomposition.

Quelques crustacés et poissons sont aussi présents sur le site. La carcasse leur fournit un abri et une source de nourriture non négligeable dans le désert des abysses. À l'issue de ce stade, il ne reste que le squelette de la baleine qui se couvre progressivement d'un épais tapis bactérien.

Un os de baleine récupéré sur le fond du bassin de l'île Santa Catalina (Californie, États-Unis) cinq ans après sa mise en place expérimentale. Un tapis de bactéries blanches et un crabe galathée sont présents sur l'os. Des hydrozoaires se sont installés sur la corde jaune fixée à l'os.

Lorsque commence le stade sulfophylique ou stade du soufre, qui dure jusqu'à 50 ans, la majorité des os de taille modeste ont déjà complètement disparu. Il ne reste que les plus grosses vertèbres et la tête, très riches en graisses. Le processus de décomposition se poursuit mais très lentement, jusqu'à la dernière poussière, qui disparaît environ 90 ans après la chute de la carcasse. La dégradation des lipides par les bactéries provoque une raréfaction de l'oxygène ambiant et une importante production de sulfure d'hydrogène, dit aussi hydrogène sulfuré, (H₂S). En raison de sa toxicité, seules les bactéries chimiosynthétiques résistantes survivent[9].

C'est une nouvelle faune spécialisée, dite « sulfophiles », qui s'installe sur et autour de la carcasse. Des communautés de plusieurs milliers d'individus de bivalves (clams et moules) et de vers colonisent le milieu. Ces espèces vivent en symbiose avec des bactéries qui transforment l’hydrogène sulfuré en soufre organique et nutritif. Ainsi, c'est une chaîne alimentaire complexe, comprenant plusieurs centaines d'espèces animales qui se forme au cours de ce stade. La plupart de ces espèces sont hautement spécialisées et accomplissent l'intégralité de leur cycle biologique grâce aux carcasses[1] - [14].

Les os sont recouverts d'un épais tapis de bactéries, dont la plupart utilisent comme source d'énergie le sulfure d'hydrogène produit par les bactéries qui décomposent les graisses à l'intérieur de l'os. Il constitue le premier maillon de la chaîne alimentaire qui se développe autour de l'os, et qui est spécifique aux abysses : c'est la chimiosynthèse. Cette réaction chimique n'est possible que sur les os de baleine qui sont suffisamment massifs et riches en graisses pour permettre à la vie de s'y développer[15]. Ce stade peut durer entre 50 et 100 ans[9].

Le stade récifal débute lorsque les réserves nutritionnelles des os, comme les lipides, sont pratiquement épuisées. Les restes servent alors de support aux espèces filtreuses comme les actinies, de la même manière qu'un récif artificiel.

Les baleines à dents (cachalots, dauphins, orques et marsouins) sont situés à la fin de la chaîne alimentaire et font partie des espèces les plus chargées en polluants, en particulier les métaux lourds. Les baleines à fanons, qui se nourrissent de plancton, sont moins contaminées.

Les carcasses sont notamment chargées de mercure, en particulier sous forme de méthylmercure très bioaccumulable en mer. Les cétacés (de même que les phoques et otaries) présentent des taux élevés de dioxines, PCB et pesticides, le plus souvent accumulés dans les matières grasses qui sont abondantes chez les cétacés. Ceci pourrait expliquer la forte hétérogénéité des teneurs en métaux lourds relevées par l'EPA aux États-Unis dans la chair des poissons pêchés dans les grands fonds (sabres, grenadiers et empereurs) mis sur le marché : certains semblent très « propres » alors que d'autres se montrent très pollués, peut-être parce qu'ils ont mangé des cadavres de grands mammifères marins carnivores[18].

Chasse à la baleine, Abraham Storck.

Cet écosystème découvert très récemment s'avère déjà en danger. Les populations de cétacés ont diminué d'au moins 75 % avec l'avènement de la pêche industrielle au XIX^e siècle, l'appauvrissement de leurs principales sources de nourriture et la chasse à la baleine. Cette diminution provoque un important recul du nombre d'individus susceptibles de couler jusqu'au fond entraînant un déséquilibre de la chaîne alimentaire dans les abysses. Mais la méconnaissance et le manque de données ne permet pas d'évaluer avec précision l'impact de l'Homme sur cet écosystème. Toutefois, on estime qu'entre 65 et 90 % des écosystèmes formés par les carcasses de baleine ont disparu à cause de la chasse. Il semblerait que la survie de certaines espèces repose sur les carcasses de baleines, la chasse à la baleine serait donc à l'origine de l'extinction de certaines espèces des grands fonds[8] - [6] - [19].

En raclant le fond marin, le chalutage de fond détruit les habitats constitués par les carcasses de baleines de manière irréversible[13].

• Daniel Desbruyères, Les Trésors des abysses, Versailles, Éditions Quae, octobre 2010, 184 p. (ISBN 978-2-7592-0605-6, lire en ligne).
• Lucien Laubier, Ténèbres océanes : Le triomphe de la vie dans les abysses, Paris, Buchet/Chastel, 2008, 296 p. (ISBN 978-2-283-02271-9).

• [vidéo] Claire Nouvian, Expédition dans les abysses, Arte, 2004 : partie 1, partie 2 et partie 3 (documentaire sur les carcasses de baleines).
• (en) « Fossil Whale Puts Limit On Origin Of Oily, Buoyant Bones In Whales », Science Daily, Université de Californie à Berkeley, 14 septembre 2007.