Comment dorment les éléphants de mer en mer ?

Comment dorment les animaux qui passent leur vie en mer ? Pour répondre à cette question, les biologistes n’ont pas beaucoup d’outils. L’essentiel des hypothèses reposent donc sur l’étude du comportement animal. Une immobilité sous l’eau, un ralentissement du rythme cardiaque par exemple peut signifier que l’animal est au repos. De précédentes études ont démontré que les dauphins et les phoques à fourrure mettent en pause un hémisphère sur deux pour dormir. Chez les éléphants de mer, c’est différent comme vient de le démontrer une équipe de chercheurs américains.

Deux heures de sommeil par jour en mer

Jessica Kendall-Bar, chercheuse à l’université de San Diego a mis au point un bonnet en néoprène doté de capteurs pour enregistrer l’activité cérébrale. “Il était positionné à l’aide d’adhésif enlevable et ils ont pu le garder pendant cinq jours” explique-t-elle. 13 bêtes ont pu être équipées et une fois récupérées, les données, publiées dans la revue Science, ont mis en évidence deux durées très différentes de sommeil.

En mer, les phoques dorment deux heures cumulées par jour, contre dix quand ils sont à terre. Le dispositif a surtout permis de détailler ce qui se passe sous l’eau. Car les phoques précisent Christophe Guinet chercheur CNRS et directeur adjoint au centre d’études biologiques de Chizé “ne font que plonger, jusqu’à 60 fois par jour, parfois jusqu’à 500 mètres de profondeur pour se nourrir. Le retour en surface est très court, quelques minutes. D’où la question de leur récupération“.  Des plongées de récupération, dites de “dérive passive” dans le jargon des spécialistes ont pourtant été repérées. Autrement dit, des plongées au cours desquelles l’attitude des animaux semble correspondre à du repos. “Ils se mettent ventre en l’air et poursuivent leur descente immobile” détaille le scientifique.

Des siestes de cinq à dix minutes

Ce que Jessica Kendall-Bar met en évidence, c’est que cette phase coïncide avec une activité cérébrale modifiée. Peu de temps après avoir plongé, l’animal se met en sommeil profond et continue de nager vers le fond. “L’activité des neurones devient plus synchronisée et plus lente et quand il passe sur le dos, le cerveau se met en sommeil paradoxal et le phoque tombe jusqu’au sol, selon un trajectoire en spirale, sans faire aucun mouvement“, ajoute Jessica Kendall-Bar.

À 300 mètres sous l’eau, il se réveille, se remet à nager et remonte en surface. Chaque sieste dure cinq à minutes, ce qui au total conduit à une quantité de sommeil moyenne de 2 heures par jour dans les périodes passées en mer à se nourrir et qui peuvent durer jusqu’à 7 mois selon Christophe Guinet.

Équiper les femelles

C’est la première fois qu’un dispositif semblable à celui du laboratoire mais rendu waterproof et non invasif permet de suivre dans leur milieu naturel des éléphants de mer. La plupart des études se contentent d’enregistrer des paramètres physiologiques (battements de cœur, température…) car il est délicat de mettre au point des dispositifs techniques qui fonctionnent sous l’eau souligne Paul-Antoine Libourel, ingénieur de recherche CNRS au Centre de Recherche en Neurosciences de Lyon.

À partir du mois d’août, une équipe française de Chizé étudiera d’autres éléphants de mer, ceux des îles Kerguelen, plus au Sud. Il est prévu d’équiper des femelles mais avec un dispositif plus durable. Ce n’est pas cinq jours d’enregistrement que Christophe Guinet veut récupérer mais deux mois en continu, le temps que passeront en mer ces femelles pour se nourrir avant de revenir à terre pour la reproduction.

Cela permettra de voir si l’activité cérébrale évolue entre le départ quand elles sont maigres et affaiblies et le retour quand elles auront reconstitué leur réserve de graisse. Car toute l’énergie dépensée pour nager varie considérablement en fonction de la flottabilité. Plus l’animal a de graisse sur le corps, plus il est facile pour lui de récupérer des efforts de la nage.

Mieux comprendre la biologie du sommeil chez d’autres espèces

Le sommeil est vital et récupérateur. “Mieux comprendre la biologie du sommeil chez d’autres espèces permet de mieux comprendre des adaptations que l’évolution a pu sélectionner face à des contraintes spécifiques. Aujourd’hui où la pression sociétale pousse à moins dormir, où les rythmes sont bousculés, on peut s’interroger sur la capacité à se passer de sommeil. Peut-on trouver des médicaments, des solutions physiologiques, des thérapies comportementales qui nous permettraient de bénéficier des bienfaits du sommeil tout en réduisant sa durée. Dans cette perspective, la comparaison avec d’autres espèces a un intérêt”, conclut Paul-Antoine Libourel.