Présentation du projet

Le projet de recherche sur l'écologie en mer du Phoque de Weddell


Objectifs en écologie et océanographie biologique
Objectifs en océanographie physique
Premiers résultats

Bien qu’ils aient été étudiés intensivement dans d’autres régions du continent antarctique (par exemple en mer de Ross ou en mer de Weddell), on ne sait virtuellement rien de leurs zones d’alimentation estivales et hivernales en Terre Adélie (Antarctique de l’Est), ainsi que de leurs profondeurs de plongée. A la différence de la région de Pridz Bay (base australienne de Davis) caractérisée par un plateau continental étendu et peu accidenté, la région côtière de Terre-Adélie se distingue par la présence de canyons et de dépressions relativement profonds et proches des côtes, qui pourraient impliquer des stratégies alimentaires particulières aux phoques de cette région. Etant donnée l’importance des phoques de Weddell dans l’écosystème côtier, ces informations seront particulièrement importantes pour notre connaissance de l’écosystème antarctique.

1. Objectifs en écologie et océanographie biologique

Capture d'un phoque de Weddell pour l'équiper d'une balise Argos © A. Dervaux

Comme pour les éléphants de mer, nous équipons les phoques de sondes argos-CTD miniaturisées qui transmettent la position des animaux, la profondeur de plongée, la température et la salinité de l’eau avec une grande précision. Entre 6 et 8 adultes sont équipés chaque année sous anesthésie après la mue pour couvrir la période hivernale.

Phoque de Weddell équipé de sa balise Argos © C. Fresser

Les sondes sont développées par le Sea Mammal Research Unit de l’université de St Andrews en Ecosse (lien vers Projet éléphants de mer, technologie ). Elles collectent des données simultanées sur le comportement alimentaire et les paramètres hydrologiques et nous permettront de relier les performances alimentaires des phoques aux caractéristiques physiques de leur habitat.

Outre des avancées sur l’écologie en mer des phoques de Weddell, les informations sur les zones et les profondeurs d’alimentation et leurs caractéristiques physiques associées nous renseignent sur l’habitat préférentiel de leurs proies.

Nous étudierons également le rôle des paramètres de la glace de mer pour l’alimentation des phoques, grâce à des données sur la glace collectées par les satellites. Ainsi nous chercherons à savoir si les phoques préfèrent s’alimenter dans une zone de glace très dense, ou plutôt dans des régions ou la glace est moins concentrée.

De même, nous vérifierons s’ils exploitent les rares étendues d’eau libre (les polynies) que l’on peut trouver près des côtes. Enfin nous étudierons le rôle joué par la bathymétrie (c'est-à-dire la forme et la profondeur des fonds marins) dans leur préférences alimentaires.  

De nombreuses informations inédites peuvent être attendues d’une étude combinant comportement alimentaire des phoques et paramètres hydrologiques. En répétant ces mesures pendant plusieurs années, nous obtiendrons des informations sur l’effet de la variabilité interannuelle des paramètres physiques sur la chaîne alimentaire. En particulier, l’effet des variations de la glace de mer, qui influent sur la biologie du krill dont se nourrissent les proies principales des phoques, pourra être mieux compris et relié à terme à la dynamique de population de ces derniers.

Ce travail en Terre-Adélie est accompagné d’une étude jumelle à Davis en collaboration avec l’Université de Tasmanie, pour appréhender les variations régionales des stratégies alimentaires des phoques de Weddell dans le cadre de MEOP.

2. Objectifs en océanographie physique

En plus de ces informations biologiques, les données hydrologiques collectées par les phoques de Weddell seront de grande valeur pour les études d’océanographie physique. Nous proposons d’utiliser les profils de Température et Salinité collectés par les animaux en plongées pour accroître l’échantillonnage physique des zones englacées au cours de l'hiver.

Les phoques de Weddell sont les seuls mammifères marins passant l’ensemble de leur cycle annuel sur le plateau continental péri-antarctique et se déplacent à l’échelle régionale (100-300 Km). Ils collectent ainsi des informations physiques et biologiques à relativement fine échelle qui permettront l’étude détaillée de régions peu échantillonnées par ailleurs et qui seront complémentaires de celles fournies par les éléphants de mer à plus grande échelle (cf. projet « Eléphant de mer océanographes »). Ces données seront notamment utile à l’étude des processus de formation de l’eau profonde de Terre Adélie dans le cadre du projet ALBION (PI M-N Houssais) soutenu par l’institut Polaire Français (IPEV).

Ecran montrant des profils de températures d'eau profondes dans le cadre du projet ALBION © E. Sultan Campagne océanographique en Terre Adélie (projet ALBION)© E. Sultan

De plus, comme cela est déjà le cas pour les données hydrologiques acquises dans le cadre du projet « Eléphants de mer océanographes », les profils de température et salinité sont transmis en temps réel aux modèles de l’océanographie opérationnelle tels que GODAE-MERCATOR.

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Premiers résultats

Les deux premières années d’étude (2007 et 2008) indiquent que les phoques de Weddell se sont déplacés en moyenne a une centaine de kilomètres de Dumont D’Urville, et ont atteint des profondeurs entre 300 et 900 m.

Les zones explorées sont relativement similaires entre les différents individus, qui se concentrent principalement sur le plateau Adélie au nord et à l’est de DDU et sur les pentes entre le plateau et les zones plus profondes adjacentes (figure 1)

 

Figure 1 : A : Distribution spatiale et dates des plongées effectuées au cours de l’hiver.
B : Distribution spatiale des plongées et profondeur atteintes, codées en fonction de la profondeur
C : Profils de plongé en fonction du temps, pour le même individu

Le phoque présenté ici (Figure 1) à d’abord plongé profondément (entre 800 et 900 m) prés de la station Dumont d’Urville en Mars, vraisemblablement dans le canyon creusé par le glacier Astrolabe tout près de la côte, puis s’est éloigné à 100 km vers l’ouest dans le canyon d’Urville en avril et mai ou il a plongé entre 500 et 700 m avant de rejoindre le plateau Adélie. Il est ensuite resté jusqu’à la fin de l’hiver sur ce plateau situé à 60 km de Dumont d’Urville où il a concentré ses plongées sur la pente du plateau.

 

Grâce à la balise Argos-CTD dont il était équipé, cet individu a transmis 2 fois par jour des profils verticaux de température et salinité, collectés pendant ses plongées au cours de l’hiver. Les profils de température et salinité récoltés permettent de caractériser les régions océaniques explorées et indiquent que cet individu a exploré trois grand types de masse d’eau au cours de son voyage alimentaire hivernal (Figure 2).

Figure 2 : Caractéristiques des masses d’eau échantillonnées par un phoque de Weddell pendant l’hiver 2007
A : Distribution spatiale et dates des plongées effectuées au cours de l’hiver.
B : Profils verticaux de température, salinité, densité et diagramme T-S obtenus à partir des données collectées par le même individu.

Ainsi la forme des diagrammes T-S (température en fonction de la salinité) permet d’identifier les masses d’eau, selon une méthode classique en océanographie. Par exemple, les faibles températures et la forte salinité obtenues à la fin de l’hiver nous apprennent que ce phoque plongeait à ce moment là dans de l’eau du plateau de haute salinité (HSSW), une eau dense qui résulte du refroidissement hivernal et de l’accumulation de sel rejeté lors de la prise en glace de l’eau de mer (en rouge sur la Figure 2 A et B).

Les informations hydrographiques collectées permettront aux océanographes de mieux décrire et comprendre les processus océaniques dans la région, qui est très peu échantillonnée par les navires.
En parallèle, nous cherchons actuellement à savoir de quelle manière la température, la salinité, la bathymétrie (profondeur de l’océan) et les caractéristiques de la glace influencent le comportement de plongée et de recherche alimentaire du phoque de Weddell.  

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