L'histoire des océans est enfermée dans le cérumen de baleine

Les bouchons massifs contiennent des pointes et des creux d'hormones de stress qui correspondent parfaitement à l'histoire de la chasse à la baleine moderne.

Miguel Médina / Getty

Les baleines sont grosses, les baleines vivent longtemps et les baleines ont des nageoires en forme de pagaie au lieu de mains habiles. Ces trois traits en amènent inexorablement un quatrième : Au fil du temps, les baleines accumulent une parcelle de cérumen.

Le cérumen de baleine se forme comme le vôtre : une glande sécrète de la crasse huileuse dans le conduit auditif, qui durcit et s'accumule en un bouchon solide et effilé. Chez les plus grandes baleines, comme les bleus, un bouchon peut mesurer jusqu'à 10 pouces de long et ressemble à un croisement entre une corne de chèvre et la bougie la plus méchante du monde. La cire de rorqual commun est plus ferme que la cire de rorqual bleu, la cire de baleine boréale est plus douce et presque liquide et la cire de rorqual boréal est foncée et cassante. Mais quelle que soit leur taille ou leur texture, ces plugs sont tous étonnamment informatifs.

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Au fur et à mesure que les baleines traversent leurs cycles annuels de frénésie alimentaire estivale et de migrations hivernales, la cire de leurs oreilles passe du clair au foncé. Ces changements se manifestent par des bandes alternées, que vous pouvez voir si vous coupez les bouchons. Tout comme avec les cernes des arbres, vous pouvez compter les bandes pour estimer l'âge d'une baleine. Et vous pouvez également les analyser pour mesurer les substances qui parcouraient le corps de la baleine lorsque chaque bande s'est formée. Le cérumen d'une baleine est donc une biographie chimique chronologique.

Stéphane Trumble et Sacha Usenko de l'Université Baylor ont trouvé comment lire ces biographies. Et ils ont montré que le cérumen des baleines révèle non seulement la vie de leurs propriétaires, mais aussi l'histoire des océans. Chasse, températures anormales, polluants, tout y est. Si toutes les archives de l'humanité disparaissaient, Trumble et Usenko pourraient encore reconstruire un record assez décent de l'intensité de la chasse à la baleine en mesurant les hormones de stress dans le cérumen de quelques dizaines de baleines.

Cire d'oreille de rorqual commun (Stephen Trumble)

Le duo a d'abord testé son idée d'étudier le cérumen en analyser la prise d'un seul rorqual bleu - un mâle de 12 ans qui a été mortellement heurté par un navire au large des côtes de Santa Barbara en 2007. Ils ont pu dire que la baleine est devenue sexuellement mature à l'âge de 9 ans, car c'est à ce moment-là que les niveaux de testostérone dans la prise a augmenté de 200 fois. Ils ont montré que le cortisol, l'hormone du stress, avait culminé un an auparavant, peut-être un signe du changement de corps et d'esprit de la créature. Ils ont trouvé des traces de pesticides et de retardateurs de flamme qui étaient particulièrement concentrés dans les six premiers mois de la vie de la baleine et qui avaient probablement été transmis dans le lait de sa mère. J'ai été surpris de voir à quel point [la technique] fonctionnait, non seulement pour les produits chimiques persistants, mais pour les hormones qui se dégradent généralement rapidement, Usenko m'a dit à l'époque .

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Ce n'était qu'un bouchon de cérumen, mais il était étonnamment facile d'en obtenir plus. Ils n'avaient qu'à appeler les conservateurs des bons musées d'histoire naturelle. Les musées sont connus pour tout collectionner et attendre que la science les rattrape, dit Trumble. Nous avons appelé Charles Potter à la Smithsonian Institution, et il a dit : ' C'est intéressant que vous ayez appelé parce que nous avons des palettes et des palettes de ces bouchons d'oreille qui traînent, et nous pensons les jeter. ' Au lieu d'être jetés, ces bouchons d'oreille sont maintenant des objets d'émerveillement.

Trumble, Usenko et leurs collègues ont fini par mesurer les niveaux de cortisol dans les bouchons de 20 baleines bleues, à nageoires et à bosse, dont la plus ancienne était née en 1871. L'équipe a mesuré la variation de cette hormone de stress au cours de la vie de chaque animal, par rapport aux niveaux les plus bas trouvés dans chaque prise. Ils ont ensuite combiné ces lectures dans une chronique de 146 ans du stress des baleines, qu'ils ont comparée à un enregistrement de toutes les données de chasse à la baleine du 20e siècle. Nous avons comploté les deux ensemble et nous nous sommes dit : « Vous vous moquez de moi », dit Trumble.

Un graphique comparant l'intensité de la chasse à la baleine avec le cortisol du cérumen. (Trumble et al, 2018, La nature communication)

p.t. cirque barnum et bailey

Les deux ensembles de données correspondaient parfaitement. Lorsque la chasse à la baleine a augmenté, les niveaux de cortisol ont augmenté, atteignant leur pic à l'apogée de la chasse à la baleine au début des années 1960. Après l'adoption de moratoires dans les années 1970, les récoltes baleinières ont chuté de 7,5 pour cent par an et les niveaux de cortisol dans le cérumen ont chuté de 6,4 pour cent par an.

Dans une certaine mesure, ce n'est pas surprenant : bien sûr, les baleines seraient plus stressées si leurs compagnons de cosse étaient récoltés. C'est quand même étonnant comment bien les deux ensembles de données correspondent. Trumble et Usenko pourraient avoir une assez bonne image de global les efforts de chasse à la baleine à travers les expériences vécues de 20 baleines.

Il y a quelques écarts, et ils sont révélateurs. Par exemple, la chasse à la baleine a diminué pendant la Seconde Guerre mondiale tandis que les niveaux de cortisol ont augmenté de 10 %. Les océans étaient peut-être relativement exempts de harpons, mais ils étaient plutôt remplis de cuirassés, de sous-marins, de grenades sous-marines et de bruits de guerre. Ces perturbations indirectes, semble-t-il, étaient tout aussi stressantes pour les baleines que leurs chasseurs l'avaient été, et elles continuent aujourd'hui.

Depuis les années 1970, la chasse à la baleine a diminué à des niveaux négligeables dans l'hémisphère nord, mais au contraire, les niveaux de cortisol ont augmenté, lentement au début, puis de manière plus spectaculaire au cours des dernières décennies. Trumble et Usenko ont montré que cette augmentation est en corrélation avec le nombre de jours où les températures océaniques étaient anormalement élevées.

La chronique de 146 ans de l'équipe a également connu un pic gigantesque au début des années 2000, lorsque les niveaux de cortisol semblent monter en flèche. C'est à cause de la toute première baleine bleue qu'ils ont étudiée. C'était le seul individu dont la vie s'étalait sur ces années particulières, et pour une raison quelconque, il passa ces années dans un état de stress extrême. Réagissait-il aux voies de navigation bruyantes qui sillonnent les eaux californiennes ? Souffrait-il du mercure, des pesticides et d'autres polluants dans son corps ? Personne ne le sait, mais son cortisol atteignait des sommets jamais vus depuis l'époque où les gens tuaient des baleines par centaines de milliers. Quand je regarde ça, je pense : voici un individu qui est soumis à des niveaux de stress comme s'il était baleiné, dit Usenko.

Je pense que cela va révolutionner nos études sur la biologie des baleines, déclare Kathleen Hunt de la Northern Arizona University, qui n'a pas participé aux travaux. Les biologistes des baleines sont habitués à glaner de minuscules informations à partir d'échantillons comme une seule biopsie de graisse, un ou deux échantillons de selles ou quelques photographies éparpillées sur des années. Un bouchon de cérumen, c'est plutôt 200 échantillons d'affilée, prélevés sur le même animal, tous les 6 mois, pendant toute sa vie. Ils sont comme les carottes de glace que les climatologues utilisent pour se replonger dans le passé lointain de la Terre.

Les bouchons sont particulièrement informatifs parce que les baleines vivent très longtemps. Ils peuvent mettre une décennie à mûrir, passer des années entre les grossesses et passer beaucoup plus de temps à se remettre d'épisodes de traumatisme. Nous n'avons jamais vraiment eu de moyen de suivre les réponses individuelles au stress des baleines sur ce genre d'échelle de temps auparavant, et c'est très excitant, dit Hunt.

L'équipe examine maintenant la cire pour les hormones de grossesse, les isotopes chimiques qui reflètent le régime alimentaire des baleines et d'autres molécules révélatrices. Nous obtenons des tonnes et des tonnes de données de ces bouchons d'oreilles que nous n'avons jamais supposés, dit Trumble. Et il ne manque pas de matériel pour travailler. Le Musée canadien de la nature à Ottawa a 4 000 bouchons d'oreille et 100 nous ont été expédiés. Nous pénétrons assez profondément dans ce domaine.