Près des îles des Bermudes, un grand dauphin doté de capteurs spéciaux d’aspiration fixés à sa nageoire plonge plus profondément, et plus profondément… et plus profondément. Treize minutes plus tard, il a finalement pris l’air après avoir plongé 1 000 mètres — une distance supérieure au plus haut bâtiment du monde — dans les profondeurs de l’océan Atlantique à la recherche de nourriture.
La plongée profonde a surpris le physiologiste Andreas Fahlman. Les cousins côtiers de l’espèce en Floride gardent généralement leurs courses d’épicerie courtes et peu profondes, ne plongeant généralement pas plus de 10 mètres. En 1965, « Tuffy » le dauphin a été entraîné par la marine américaine pour plonger à 300 mètres, mais Fahlman dit que les dauphins côtiers ne seraient pas capables de faire une plongée de 1 000 mètres comme les dauphins hauturiers de la même espèce.
« La question est de savoir jusqu’où pouvez-vous étirer la physiologie pour qu’une même espèce vive ces modes de vie complètement différents? »Fahlman voulait le savoir.
Initialement, il supposait que les dauphins sportifs du large auraient une structure pulmonaire différente ou un taux métabolique inférieur (ce qui aiderait à économiser de l’énergie pour ces descentes audacieuses) par rapport aux dauphins côtiers. Mais les résultats de son étude ont montré que ce n’était pas le cas: les deux populations de dauphins semblaient être exactement les mêmes.
Perplexe, il a mené une étude de suivi — les deux études ont été publiées cette semaine dans la revue Frontiers in Physiology — et a émis une nouvelle hypothèse: la différence était dans leur sang.
Fahlman et son équipe ont constaté que les plongeurs profonds avaient 25% de globules rouges en plus par rapport à leurs homologues nageant peu profonds. Les globules rouges contiennent une protéine appelée hémoglobine, qui aide les cellules à transporter l’oxygène dans tout le corps — plus vous avez de globules rouges, plus vous pouvez transporter d’oxygène.
« C’est comme plonger avec un réservoir de carburant plus grand, les espèces de plongée profonde se remplissent plus », explique Fahlman.
Les dauphins peuvent également stocker de l’oxygène dans leurs muscles de la même manière que les baleines via la myoglobine, une protéine porteuse d’oxygène présente dans les cellules musculaires. Non seulement les dauphins des Bermudes avaient plus de globules rouges, mais Fahlman suggère qu’ils peuvent également manipuler le flux sanguin pour se protéger pendant les plongées profondes. Fahlman dit que les dauphins côtiers possèdent probablement la même capacité, mais s’en tenir aux eaux peu profondes signifie qu’ils n’auraient pas de raison de le faire aussi souvent.
Comme les plongeurs, les dauphins sont à risque de maladie de décompression, plus communément appelée « les virages. »Lorsque vous plongez avec de l’air comprimé, l’azote se diffuse dans la circulation sanguine. Il est essentiel de remonter lentement pour que le gaz puisse se dissoudre naturellement. Si vous faites surface trop rapidement, la chute soudaine de pression provoque la formation de bulles d’azote dans le sang, ce qui peut provoquer des douleurs articulaires, des étourdissements, des difficultés à marcher ou, dans les cas extrêmes, entraîner un coma ou la mort.
Des études antérieures ont montré que c’est la structure pulmonaire unique du dauphin qui le protège de la maladie. Ces créatures marines intelligentes ont des poumons repliables; lorsqu’elles sont soumises à une pression immense — comme un plongeon de 1 000 mètres — un compartiment pulmonaire s’effondre et l’autre reste ouvert pour permettre l’échange de gaz. La théorie de Fahlman est que les dauphins sont capables de rediriger le flux sanguin vers le compartiment effondré, ce qui limiterait l’accumulation de bulles d’azote.
« Nous suggérons qu’ils utilisent des méthodes complètement différentes de gestion des gaz, ne se contentant pas de s’effondrer les poumons comme suggéré précédemment », explique Fahlman. « Contrairement aux mammifères terrestres, ils peuvent envoyer du sang dans des régions des poumons qui n’échangent pas de gaz. »
Les chercheurs n’ont pas compris pourquoi les dauphins au large se lancent dans des voyages en haute mer aussi extrêmes, mais Fahlman dit que cela peut avoir à voir avec des changements dans l’endroit où les proies peuvent être trouvées en raison du réchauffement climatique. Qu’au fond, au moins les dauphins ont encore accès à des repas qui se cachent loin sous la surface, comme des calmars.
Cependant, Fahlman dit que ce pouvoir de plonger pourrait donner aux dauphins la nageoire supérieure sur le changement climatique – contrairement à d’autres animaux océaniques menacés d’extinction dont les environnements continuent de disparaître.
» Un dauphin peut faire beaucoup pour survivre « , dit-il. « Peu importe à quel point nous endommageons l’environnement, ils peuvent adapter beaucoup de choses qu’ils font et survivre. »