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Stranded Things 2

Traduit par Marc Long

Aujourd’hui, nous allons parler du pire cas de mortalité de baleines ces dernières années. Elle s’est produite au large de la côte sud du Chili en mars 2015, détaillée par une superbe étude de Häusserman et al. (2017) et un article populaire sur le web Hakai Magazine : «Death by Killer Algae«. Il s’agit d’un article formidable avec des images aériennes réalisées à l’aide de drones. Cet article existe également en format audio.

Fermes de saumon dans le fjord d’Aysén, au sud-ouest du Golfo de Penas. Source : Patagon Journal.

Je vais ici relater les faits de manière plus résumée.

La Patagonie chilienne couvre une vaste zone, difficile d’accès et peu peuplée. En raison des nombreux fjords, îles et canaux, son littoral équivaut à deux fois la circonférence de la Terre, soit 80 000 km.

Dans ce territoire, plus précisément dans le golfe de Penas (région d’Aysén, entre 46º30’S et 48ºS de latitude), une étude de plongée sur les invertébrés, dirigée par le Dr. Vreni Häusserman, a découvert en avril 2015 les premiers restes de rorquals boréaux : une trentaine répartis dans deux zones du golfe de Penas séparées par 200 km.

Il n’est pas rare que des baleines mortes soient découvertes dans la région, mais rarement en si grand nombre et sur une période aussi courte.

Leur position, couchées sur le côté ou sur le dos, avec le ventre gonflé, indique qu’elles sont mortes dans des eaux proches et qu’elles se sont ensuite échouées sur le rivage.

Qu’est ce qui a bien pu les tuer ?

Images aériennes de carcasses de rorqual boréal documentées (Golfo de Penas). Auteur : V. Häusserman, Source : Fig. 4 (Häusserman y col. 2017).

Häusserman et son groupe sont des spécialistes des invertébrés, et non du phytoplancton, si bien qu’ils n’ont pas tout de suite pensé aux biotoxines.

Pourtant, la côte sud du Chili est touchée chaque année par des proliférations de microalgues toxiques -avec le risque que cela comporte pour la santé publique, l’économie locale et la faune marine-, c’est pourquoi les autorités chiliennes mènent des programmes de surveillance des «marées rouges», par le biais d’organismes tels que l’Institut de Développement des Pêches (Instituto de Fomento Pesquero ; IFOP) et l’Office National des Pêches (Servicio Nacional de Pesca y Acuicultura ; SERNAPESCA).

Pour découvrir l’assassin, il fallait réunir toutes les preuves sur la scène de crime.

Quelques semaines plus tard, au mois de mai, une expédition commune entre le SERNAPESCAla marine Chilienne et la police d’investigation Chilienne (PDI) a été entreprise. Elle avait pour objectif de prélever des échantillons de phytoplancton, ainsi que des échantillons de baleines pour des études génétiques, des os de l’oreille et des contenus stomacaux pour rechercher la trace d’éventuelles biotoxines. 

Dans cette vidéo, vous pouvez voir des images de l’échantillonnage. L’odeur devait être importante….

En juin, Vreni Häusserman, accompagnée de sa collègue Carolina Gutstein (experte dans l’analyse de fossiles ou « taphonomie » pour rechercher, entre autres, les causes des décès) et d’un étudiant, ont survolé la côte pour compter le nombre de corps échoués dans le Golfe de Penas.

Ils avaient compté 70 spécimens quand, au milieu du silence, quelqu’un s’est exclamé : «Oh, merde, c’est un cauchemar».

Ils ont recensé 343 carcasses de rorquals boréaux (Balaenoptera borealis), et 17 carcasses appartenant à d’autres espèces. Le tableau rassemblant ces informations dans Häusserman et al. (2017) est le plus triste que j’ai jamais vu dans un article scientifique et cette macabre liste fait 14 pages !!!

Qu’ont-ils découvert dans les échantillons de 2015 ?

Alexandrium catenella (image d’épifluorescence, marquée avec calcofluor). Auteur : Pablo Salgado.

Aucune des carcasses étudiées en mai 2015 ne présentait de signes extérieurs de maladie, de dommages physiques (attaques de prédateurs comme les orques) ou de dommages dans les os des oreilles (dus à des explosions). Ils ne sont pas morts de faim non plus, car ils possédaient suffisamment de graisse et leur estomac était plein.

L’hypothèse d’une maladie virale ou bactérienne ne peut être exclue à 100% en raison du degré de décomposition des cadavres.

D’autres causes, telles que les dommages causés par une explosion sous-marine, ont été exclues sur la base d’un faisceau d’indices.

Une mortalité massive synchronisée (entre février et avril) sur une région aussi vaste ne pouvait avoir qu’une seule origine…

Les analyses de toxines, réalisées sur les cadavres dans la zone et dans l’estomac de 2 animaux, ont révélé la présence de toxines paralysantes (PST ; Paralytic shellfish toxins) et de toxines amnésiques (ASP ; Amnesic shellfish toxins).

Les données de surveillance des toxines disponibles en mars 2015, à 120 km au nord du Golfe de Penas, ont montré des niveaux de toxines paralysantes (saxitoxines) 10 fois supérieurs à la normale, ainsi qu’une présence abondante du dinoflagellé Alexandrium catenella.

Mais aucune toxine amnésique (acide domoïque) n’a été retrouvée dans ces échantillons.

Au vu de tout cela, Häusserman et al. (2017) ont attribué la mort des baleines à des toxines paralysantes.

Crevette nordique (Munida gregaria). Source : Shallow Marine Surveys Group.

Le Golfe de Penas semble être une zone d’alimentation importante, surtout les années où l’une de leurs principales proies, la crevette grise (Munida gregaria, connue en anglais sous le nom de lobster krill), est abondante.

Ce crustacé forme de véritables « essaims » dans sa phase pélagique, qui peuvent se nourrir de phytoplancton, y compris de dinoflagellés toxiques comme A. catenella, accumulant ainsi leurs toxines et agissant comme un vecteur vers les niveaux trophiques supérieurs (McKenzie & Harwood, 2014).

Un lien possible avec «El Niño» et le changement climatique

Quelques mois avant la découverte des échouages de baleines (en septembre 2014), les conditions météorologiques dans la région étaient anormales et coïncidaient avec le développement du plus grand phénomène «El Niño» enregistré à ce jour.

L’événement chilien a coïncidé avec un autre cas de mortalité de baleines en Alaska (38 individus, dont des baleines à bosse), mais également avec une prolifération massive et prolongée de Pseudo-nitzschia (des diatomées produisant de l’acide domoïque) lors d’un réchauffement anormal de l’Océan Pacifique dû à «El Niño».

Des ours mangeant les restes d’une baleine dans la baie de Larson (Alaska). Source : NOAA.

Le lien entre les deux mortalités << par les modifications induites dans l’écosystème marin par «El Niño» sur les températures, les régimes de vent et les nutriments dans le Pacifique oriental >> a conduit à penser que les grands mammifères marins sont déjà victimes des effets du réchauffement climatique.

Notamment parce que l’on soupçonne que le réchauffement climatique (lié à des facteurs anthropiques) pourrait être l’un des responsables de l’augmentation de la fréquence et de l’intensité de «El Niño» au cours des dernières décennies.

Le développement des efflorescences toxiques peut passer inaperçu si nous ne surveillons pas l’océan, mais les mammifères marins sont très sensibles aux modifications de cet écosystème. C’est pourquoi la biologiste marine Kathi Lefebvre (NOAA) les compare, aux canaris anciennement utilisés dans les mines de charbon pour détecter les émanations de gaz toxiques, dans l’article «Death by Killer Algae».

Néanmoins, les mortalités de mammifères marins dues aux biotoxines ne sont pas nouvelles. Les efflorescences toxiques de phytoplancton se produisaient déjà il y a des millions d’années et les archives géologiques conservent la mémoire de leurs effets sur l’écosystème.

Fossiles de baleines à Cerro Ballena (Atacama, Chili). Auteur : Adam Metallo, Smithsonian Institution. Source : Hakai Magazine.

Les restes fossiles de baleines, de phoques et de paresseux aquatiques découverts plus au nord, à Cerro Ballena (région d’Atacama), en sont un bon exemple. Pyenson et al, (2014).

Ce qui est aujourd’hui un désert, était il y a 6 à 9 millions d’années (au Miocène), une plaine supratidale protégée par une barrière côtière.

Et dans cette région, ces vestiges se sont accumulés et ont été préservés dans quatre strates différentes, témoignant des décès et des échouages massifs simultanés de mammifères marins et de poissons, sur une vaste zone et sur une période de 10000 à 16000 ans.

References:

Stranded Things

Traduit par Marc Long

« Le phare aux orques ». Basé sur des événements réels. Situé dans la Península Valdés (Chubut, Argentine), ce film raconte l’histoire du garde forestier argentin Beto Bubas, d’orques sauvages et d’un garçon autiste. (Gerardo Olivares, 2016).

Les échouages de cétacés sont des phénomènes mystérieux et impressionnants.

Ces échouages sont mystérieux parce qu’il n’y a pas de cause unique pour les expliquer, et impressionnants parce qu’ils touchent des animaux qui inspirent l’admiration et pour lesquels nous avons une empathie toute particulière.

La plupart des échouages concernent des odontocètes (cétacés à dents), le sous-ordre auquel appartiennent les dauphins, les orques, les baleines à bec et les cachalots. Par contre, les observations d’échouages de mysticètes (baleines à fanons) ont toujours été rares.

Cela se justifie par le comportement social des odontocètes, qui ont tendance à vivre en grands groupes, alors que les mysticètes sont plutôt solitaires ou forment des groupes limités.

En outre, les mysticètes n’utilisent pas l’écholocation pour naviguer, un élément qui est également souvent mentionné pour expliquer les échouages.

Au cours de la dernière décennie, de nombreux échouages et décès de mysticètes ont eu lieu. C’est ce que nous verrons dans cet article.

Les raisons les plus courantes sont variées. Il s’agit dans la plupart des cas de maladies, du manque de nourriture, la désorientation et les blessures (tempêtes, bruits en mer), les accidents (collisions avec des bateaux), et enfin un facteur qui nous intéresse particulièrement dans ce blog: les toxines produites par le phytoplancton.

Baleine grise (Eschrichtius robustus) avec son baleineau (El Vizcaino, Baja California, Mexique). Auteur : J.E. Gómez Rodríguez. Source : Wikimedia commons.

Les plus grands échouages de baleines mysticètes ont été enregistrés en Amérique du Nord et du Sud.

Par exemple, en 1999 et 2001, 283 et 386 échouages ont été enregistrés sur la côte nord-est du Pacifique, principalement des baleines grises adultes. Dans les deux cas, on a soupçonné des symptômes de malnutrition. (Rowntree et col. 2013).

Quant aux décès causés par les biotoxines, le seul cas confirmé jusqu’à récemment est survenu en 1987 à Cape Cod (USA), avec la mort de 14 baleines à bosse après avoir ingéré des maquereaux (Scomber scombrus) contaminés par des saxitoxines: des neurotoxines paralysantes produites dans la région par des dinoflagellés du genre Alexandrium.

Pour que les carcasses de baleines atteignent la côte, elles doivent être mortes dans des zones peu profondes proches de la terre, car dans les eaux profondes, elles ont tendance à couler et ne laissent aucune trace à la surface.

Ces dernières années, de nombreux échouages de baleines ont eu lieu le long des côtes de l’Argentine et du Chili. Dans les deux régions, les efflorescences (ou bloom) de phytoplancton toxique sont fréquentes.

Les toxines sont-elles à l’origine de la mort des baleines? Il n’est pas facile d’obtenir des preuves, mais de nombreux indices permettent de suspecter leur responsabilité.

Península Valdés (Argentina)

Observation des baleines franches australes dans la Península Valdés. Auteur: M. Catanzariti. Source: Wikimedia commons.

Les côtes de la Péninsule de Valdés, au nord de la Patagonie, en Argentine (42-43º de latitude sud), constituent une zone de reproduction pour les baleines franches australes.

Eh bien, entre les années 2005-2014, une mortalité sans précédent a été enregistrée (649 spécimens au total), principalement des baleineaux de moins de 3 mois.

Les décès s’étalent sur plusieurs mois, et ont atteint un pic de 120 individus retrouvés morts en 2012. Les femelles de ces baleines ne se reproduisent que tous les 3 ans. Avec de tels taux de natalité, vous pouvez imaginer l’impact de cette catastrophe, qui peut affecter le maintien d’une espèce dont la chasse a réduit sa population originale à un faible 20%.

Une réunion d’experts de la Commission baleinière internationale (CBI) tenue en 2010 a permis d’identifier trois hypothèses principales : la rareté de la nourriture (krill de l’Antarctique : Euphausia superba), la maladie et l’empoisonnement par des biotoxines.

Une quatrième hypothèse s’y est ajoutée lors d’une autre réunion de la CBI en 2014 : le stress causé par des goélands (Larus dominicanus), qui attaquent les baleines pour se nourrir de leur peau et de leur graisse, provoquant des plaies ouvertes.

Frustules de Pseudo-nitzschia dans les déjections de baleines franches australes (Eubalaena australis) de la Península Valdés. (A-B) P. pungens, (C) P. australis, (D) complexe P. pseudodelicatissima. Source : Fig. 2 D’Agostino et al. (2015).

Parmi ces 4 hypothèses, l’hypothèse des biotoxines est celle qui se renforce à la suite de récentes études scientifiques telles que «Potentially toxic Pseudo-nitzschia species in plankton and fecal samples of Eubalaena australis from Península Valdés calving ground, Argentina». (D’Agostino et col., 2015).

Ces chercheurs ont découvert la présence de nombreux frustules de diatomées du genre Pseudo-nitzschia dans les excréments de baleines vivantes ou de carcasses, ainsi que dans des échantillons de phytoplancton pendant la période où les baleines se rendent à Península Valdés.

Le genre Pseudo-nitzschia comprend de nombreuses espèces qui produisent de l’acide domoïque, une puissante neurotoxine que les lecteurs de ce blog connaissent bien, et qui peut causer de graves dommages à la faune marine.

D’Agostino et ses collaborateurs suggèrent que le zooplancton, la nourriture des baleines, agirait comme vecteur de l’acide domoïque. La neurotoxine a été détectée dans des échantillons de zooplancton de la région par d’autres chercheurs. Les baleineaux seraient indirectement exposés à l’acide domoïque, par le biais du lait maternel et/ou pendant la gestation.

De plus, certaines baleines, comme les baleines franches australes, pratiquent un type d’alimentation appelé «skim feeding» dans lequel elles écument la surface de l’eau (comme une passoire qui retire la crème du lait). Les chaînes de Pseudo-nitzschia peuvent facilement dépasser 300 microns de longueur et pourraient être filtrées directement par les baleines pendant ces phénomènes d’efflorescences. Voici une baleine franche australe en train de se nourrir en «skim feeding».

Baleine franche australe (Eubalaena australis) avec un baleineau, au large de la Península Valdés, au milieu d’une efflorescence du dinoflagellé Lepidodinium chlorophorum. Auteur : M. Sironi (Prix Hilda Canter-Lund 2009). Source : British Phycological Society.

Les baleines franches australes sont également présentes lors des épisodes toxiques («  Paralytic Shellfish Poisoning » ou toxines paralysantes) induits par Alexandrium catenella et associés aux interdictions d’exploitation des coquillages. Les saxitoxines et l’acide domoïque ont été détectés dans les tissus de certains individus morts, mais à des taux faibles.

En octobre 2010, 15 baleines de toutes classes d’âge (6 baleineaux, 7 juvéniles et 2 adultes) sont mortes, un phénomène généralement associé aux efflorescences toxiques mais inhabituel dans la Péninsule Valdés.

Les concentrations de Pseudo-nitzschia et d’A. catenella étaient élevées à cette période. Et l’alimentation par «skim feeding» avait été observée chez des individus adultes à cette période.

Les observations satellite (Wilson et col. 2015) ont confirmé l’intensification des efflorescences printanières de phytoplancton dans la région, surtout depuis 2004, ce qui coïncide avec la plupart des décès :

<<649 baleines tuées entre 2005-2014>> contre 194 au cours des 30 années précédentes.

Au cours d’une de ces efflorescences, le chercheur argentin Mario Sironi a documenté l’image d’une marée verte de Lepidodinium chlorophorum, une espèce de dinoflagellé non toxique.

Il ne semble pas que Pseudo-nitzschia fasse partie des proliférations de microalgues les plus intenses au printemps, mais son abondance a nettement augmenté au cours de la dernière décennie. De plus il existe une corrélation positive entre 1) les enregistrements mensuels de la mortalités et 2) l’abondance de Pseudo-nitzschia. Une telle relation n’existe pas avec A. catenella.

En conclusion : il existe plusieurs preuves de l’exposition des baleines aux toxines de microalgues et plusieurs indices pointent vers l’acide domoïque.

Golfo de Penas (Chile)

Rorqual boréal à Caleta Buena (nord du Golfo de Penas), avril 2015. Auteur : K.-L. Pashuk. Source : Fig. 3 (Häusserman et al. 2017).

Mi-avril 2015. Lors d’une expédition de plongée visant à étudier la faune benthique au nord du Golfe de Penas, des cadavres et des squelettes de baleines sont apparus aux yeux des plongeurs.

L’inquiétude suscitée par cette découverte a entraîné, quelques semaines plus tard, une expédition conjointe du SERNAPESCA (SERvicio NAcional de PESCA y acuicultura), de la marine chilienne et du PDI (Policía De Investigaciones de Chile, Departamento de Investigación Criminal).

Ils ont documenté par voies terrestre, maritime et aérienne le pire cas de l’histoire : la mort de 343 baleines boréales (Balaenoptera borealis).

Mais c’est une longue histoire et je vous la raconterai dans le deuxième épisode de Stranded things.

Références

  • D’Agostino V.C. y col. Potentially toxic Pseudo-nitzschia species in plankton and fecal samples of Eubalaena australis from Península Valdés calving ground, Argentina. J. Sea Res. 106:39–43 (2015).
  • Häusserman V. y col. Largest baleen whale mass mortality during strong El Niño event is likely related to harmful toxic algal bloom. PeerJ. DOI: 10.7717/peerj.3123 (2017).
  • Rowntree V.J. y col. Unexplained recurring high mortality of southern right whale Eubalaena australis calves at Península Valdés, Argentina. Mar. Ecol. Prog. Ser. 493:275–289 (2013).
  • Wilson C. y col. Southern right whale (Eubalaena australis) calf mortality at Península Valdés, Argentina: Are harmful algal blooms to blame? Mar. Mammal Sci. 32:423–451 (2015).