Arrêter de financer le système global de mesure de l’océan met en danger nos capacités de prévisions météorologiques et d’anticipation – ce qui coûterait au final bien plus cher que ce système lui-même.

Peu de pays sont à même de surveiller les océans, et l’arrangement mondial qui a prévalu jusqu’ici, duquel nous dépendons, montre aujourd’hui des signes de faiblesse. L’Europe et l’Asie doivent désormais décider si elles laissent ce système perdre de sa force ou si elles reprennent la main ensemble.

À l’heure actuelle, dans tous les bassins océaniques de la planète, un réseau mondial d’instruments mesure l’état de la mer.

Des navires de recherche sillonnent les océans en suivant des lignes imaginaires, les « transects », de façon répétée, pour accumuler des données de la surface aux fonds marins. Des bouées ancrées surveillent les océans tropicaux, à la recherche des premiers signes d’El Niño ou de cyclones tropicaux, et prennent le pouls de la circulation thermohaline.

Quelque 4 000 flotteurs autonomes plongent tous les dix jours à 2 000 mètres de profondeur avant de remonter pour transmettre la température et la salinité aux stations au sol par satellite. Des planeurs sous-marins patrouillent les marges continentales, et des bouées dérivantes flottent à la surface dans les eaux les plus reculées. Des centaines d’éléphants de mer portent des capteurs miniaturisés sous la banquise polaire…

Ce réseau produit des informations inestimables qui nous permettent d’anticiper l’évolution des conditions océaniques et météorologiques, d’y réagir, et de protéger l’océan.

Néanmoins, le réseau de surveillance des océans est fragile, bien plus que ne le réalisent la plupart des gens et la plupart des gouvernements – notre nouvelle étude, publiée dans Nature Climate Change, a mesuré pour la première fois à quel point.

Le résultat est alarmant. Si les observations d’un seul contributeur majeur, les États-Unis, étaient retirées du Système mondial d’observation de l’océan (GOOS), les erreurs dans notre estimation de la vitesse de réchauffement de l’océan augmenteraient de 163 %. C’est pire que de perdre au hasard 80 % de toutes les données océaniques mondiales. La raison est d’ordre géographique : les instruments américains couvrent tous les bassins océaniques et comblent des lacunes qu’aucun autre pays n’est en mesure de pallier actuellement.

Il ne s’agit pas d’une préoccupation théorique. Les coupes proposées au budget de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) et de la Fondation nationale pour la science aux États-Unis (NSF) menacent aujourd’hui la contribution états-unienne au GOOS.

La situation n’est guère meilleure de l’autre côté de l’Atlantique ; et les pressions ne se limitent pas à l’Occident. En Chine, scientifiques et décideurs s’efforcent de mettre en place une contribution nationale plus résiliente à l’observation des océans, mais sans les ressources que la situation exige.

Le système de surveillance marine sur lequel le monde s’appuie est mis à rude épreuve presque partout dans le monde.

Un système d’observation dont chaque composante répond à des questions auxquelles les autres ne peuvent pas répondre

Les débats publics sur l’observation des océans se concentrent souvent sur les flotteurs Argo.

Chaque flotteur Argo est essentiellement un cylindre étanche contenant des composants électroniques sous pression, doté d’une chambre de flottabilité ingénieuse : il se remplit d’eau de mer pour couler et se vide pour remonter à la surface. Les sciences de l’océan ont été, proprement, révolutionnées par l’utilisation de ces robots autonomes au cours du siècle écoulé.

Cependant, Argo n’est qu’un élément du GOOS et la complémentarité de ses composantes est essentielle.

• Argo profile les deux kilomètres supérieurs de l’océan ouvert ;

• les navires de recherche descendent plus profondément : les campagnes GO-SHIP effectuent des relevés de la surface au fond marin le long de transects (traversées) répétés sur de longues distances, fournissant des mesures de référence de haute précision qui permettent d’étalonner tous les autres instruments et aident à valider les modèles climatiques ;

• les bouées ancrées fournissent des séries chronologiques continues essentielles pour surveiller El Niño, la circulation méridionale de retournement de l’Atlantique, ainsi que les conditions dans lesquelles se forment les cyclones tropicaux …

• les planeurs sous-marins mesurent les courants côtiers, les tourbillons et les marges continentales que les flotteurs ne peuvent pas détecter ;

• les éléphants de mer transportent des capteurs dans les zones sous-glaciaires des océans polaires, inaccessibles à tout autre instrument.

En somme, chaque plateforme répond à des questions auxquelles les autres ne peuvent pas répondre.

Si l’on supprime l’un de ces éléments, la capacité du système d’observation à fournir des informations fiables se dégrade non pas proportionnellement au volume de données perdues, mais proportionnellement à l’endroit où apparaissent les lacunes.

Ce que ce réseau apporte réellement

Le Système mondial d’observation des océans est trop souvent décrit comme un « système de surveillance du climat », mais son rôle est bien plus vaste.

Toutes les prévisions météorologiques opérationnelles s’appuient sur ces données. Les systèmes de prévision numérique météo, gérés par le Centre européen pour les prévisions météorologiques à moyen terme, par Météo France et par tous les autres grands services météorologiques, intègrent des observations océaniques plusieurs fois par jour.

Sans elles, les prévisions perdent rapidement leur fiabilité.

De même, les nouveaux systèmes de prévision fondés sur l’intelligence artificielle Pangu-Weather et GraphCast, malgré leurs performances impressionnantes, s’appuient entièrement sur ce même flux d’observations. L’IA ne remplace pas les observations : elle en dépend.

Les prévisions subsaisonnières à saisonnières, qui aident à anticiper les saisons de récolte, la demande en énergie et la disponibilité en eau plusieurs semaines, voire plusieurs mois, à l’avance dépendent de manière cruciale des connaissances sur la chaleur et la salinité sous-marines.

Les prévisions de trajectoire et d’intensité des cyclones tropicaux, essentielles aux décisions d’alerte précoce et d’évacuation, dépendent de la connaissance de la chaleur contenue dans les couches sous-marines de l’océan, et pas seulement de la température de surface de la mer. En effet, les ouragans tirent leur énergie explosive des couches chaudes situées jusqu’à au moins 200 mètres de profondeur.

Les alertes de vagues de chaleur marines, désormais utilisées couramment par les gestionnaires des pêcheries du monde entier, sont impossibles sans une observation soutenue des couches sous-marines.

Les projections du niveau de la mer utilisées pour concevoir les infrastructures côtières nécessitent des décennies de mesures cohérentes, et la salinité apporte les informations de densité indispensables pour déterminer tous les courants océaniques, y compris l’Atlantic Meridional Overturning Circulation (AMOC), le grand « courant de retournement » de l’Atlantique.

En bref, le GOOS est le pilier des services opérationnels, des alertes de tempête de demain aux plans d’adaptation du siècle prochain. Le GOOS n’est pas un luxe mais une nécessité.

Pourquoi les modèles et l’IA ne peuvent à eux seuls nous sauver

Il existe une idée fausse persistante, amplifiée par l’essor de l’intelligence artificielle (IA), selon laquelle des modèles suffisamment avancés pourraient se substituer aux observations directes. Ce n’est pas le cas.

Tout modèle de prévision, qu’il soit traditionnel ou fondé sur l’IA, repose sur l’assimilation des données : un ajustement continu de la simulation par rapport aux mesures du monde réel. Un modèle d’IA entraîné sur un passé riche en observations sera peu performant dans un présent où les observations sont rares. Dans un monde où les phénomènes extrêmes se multiplient et où l’état des océans évolue, les tendances historiques deviennent moins fiables.

À lire aussi : L’oubli catastrophique, ou pourquoi les IA ne savent pas encore apprendre en continu

Une observation non effectuée est perdue à jamais. Les mesures satellitaires de la surface de la mer ne peuvent pas nous dire ce qui se passe à des centaines ou des milliers de mètres de profondeur, là où la chaleur s’accumule, où les courants se réorganisent et où se forment déjà les précurseurs de la météo de la saison suivante. Pour voir sous la surface, nous avons besoin d’instruments dans l’eau.

L’assurance la moins chère dont nous disposons

L’argument selon lequel l’observation des océans est trop coûteuse s’effondre face aux chiffres.

Le coût annuel total du système mondial, toutes plateformes et tous personnels confondus, s’élève à environ un milliard d’euros à l’échelle mondiale. La part européenne n’en représente qu’une fraction.

Les phénomènes météorologiques extrêmes liés aux conditions océaniques ont causé des dizaines de milliards d’euros de dégâts à travers l’Europe rien qu’en 2024.

Une seule saison d’ouragans majeure dans l’Atlantique Nord peut coûter des centaines de milliards de dollars aux États-Unis. Les vagues de chaleur marines ont anéanti des pêcheries valant des milliards et provoqué un blanchissement massif des coraux sur tous les récifs de la planète. Les prévisions saisonnières erronées ont des répercussions en cascade sur l’agriculture, l’énergie et l’aide humanitaire, avec des conséquences rarement chiffrées.

Chaque euro dépensé pour l’observation des océans rapporte plusieurs fois sa valeur. C’est l’un des investissements publics les plus rentables qui soient.

Le choix de l’Europe

L’Europe doit considérer l’observation des océans comme une infrastructure critique, au même titre que la navigation par satellite ou les services météorologiques. Cela implique un financement stable et pluriannuel pour l’épine dorsale opérationnelle du système : les bouées, les navires, les amarrages, les planeurs sous-marins et les centres de données qui traitent et diffusent les données.

La France possède la deuxième plus grande zone économique exclusive (ZEE) du monde. Présente dans les océans Atlantique, Pacifique et Indien, la France compte cinq départements et régions ainsi que sept collectivités d’outre-mer, qui abritent 2,7 millions de citoyens français. Pourtant, la France ne contribue qu’à environ 5 % des données mondiales sur le profil de température des océans.

La contribution de l’Australie est plus de trois fois supérieure.

L’Union européenne y contribue à hauteur d’environ 12 %, soit moins d’un quart de la part américaine. L’Europe et la France en particulier devraient augmenter considérablement leur contribution.

OceanObs’29, la conférence internationale décennale qui se tiendra en Chine en 2029, est l’occasion de négocier un système mondial plus équilibré, reflétant les capacités économiques et les intérêts maritimes plutôt qu’un accident de l’histoire.

La coopération scientifique entre l’Europe et la Chine devrait s’intensifier, car leurs zones d’observation sont largement complémentaires. Ensemble, elles couvriraient une grande partie des océans mondiaux.

Une opportunité qui se referme si on laisse le réseau se dégrader

Le danger réside dans l’érosion progressive des informations dont dépend désormais une part croissante de l’activité humaine et de l’économie bleue.

Les alertes cycloniques deviennent moins fiables, les prévisions saisonnières moins précises, les projections sur le niveau de la mer moins exactes. Chaque perte est peut-être tolérable individuellement. Ensemble, elles reviennent à avancer à l’aveuglette vers la transformation la plus lourde de conséquences du climat de la planète de toute l’histoire de l’humanité.

Le système d’observation des océans est un service public planétaire, construit au fil des décennies par de nombreuses nations. La France et l’Europe possèdent les institutions, l’expertise et l’intérêt maritime nécessaires pour jouer un rôle bien plus important.

Ce qui manque, c’est la décision politique d’agir, tant que le système peut encore être maintenu. La perte de la collaboration entre les nations imposerait une reconstruction bien plus difficile et coûteuse qu’un investissement soutenu dans ce qui fonctionne déjà.

Sabrina Speich a reçu des financements de l'ERC, EU Horizon 2030, CNES TOSCA et l'ANR. Elle est présidente du comité d'experts du "Ocean Observations for Physics and Climate" des programmes UN GOOS et GCOS.

John Abraham, Kevin Trenberth et Lijing Cheng ne travaillent pas, ne conseillent pas, ne possèdent pas de parts, ne reçoivent pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'ont déclaré aucune autre affiliation que leur poste universitaire.

Dans le langage courant, on confond trop souvent les notions d’énergie et de puissance. Or, ces notions sont au cœur d’enjeux clés pour nos sociétés, comme nous en prenons conscience de façon aiguë lorsque des tensions géopolitiques viennent brutalement renchérir le prix de l’énergie jusqu’à remettre en cause nos modes de vie… On fait le point sur ces deux grandeurs, le lien entre elles et les unités pertinentes pour les quantifier.

L’énergie est quelque chose que l’on peut transformer, accumuler et échanger. On peut faire un parallèle entre l’énergie et une quantité de matière, par exemple une certaine quantité d’eau. Si on considère une baignoire, de l’eau peut y entrer (la baignoire se remplit), de l’eau peut y être stockée et de l’eau peut en sortir (la baignoire se vide). De façon analogue, de l’énergie peut pénétrer dans un système, y être stockée et en sortir. Le contenu énergétique correspondant est quantifié en joules (dont le symbole est la lettre J), selon le système international d’unités. Le joule a été défini comme l’énergie fournie pour déplacer un point d’une distance d’un mètre (l’unité internationale de mesure de la distance) en appliquant une force d’un newton (l’unité internationale de mesure de la force).

Parallèlement, la puissance représenterait la vitesse à laquelle la baignoire se remplirait ou se viderait, donc le débit d’eau entrant ou sortant : la puissance représente l’amplitude des échanges d’énergie. Ainsi, on peut remplir une baignoire plus ou moins vite, par exemple en ajoutant un kilogramme d’eau par seconde, ou plus lentement en y ajoutant seulement 50 grammes d’eau par seconde. De la même façon, de l’énergie peut être fournie à un système plus ou moins vite, en y ajoutant un joule par seconde ou 500 joules par seconde : c’est ce qui définit la notion de puissance échangée, quantifiée en watts (W, l’unité dérivée du système international pour la puissance).

Le lien entre la puissance et l’énergie est donc le temps :

Puissance = énergie/temps,

ce qui équivaut à : énergie = puissance x temps.

En unités internationales, un watt est donc égal à un joule par seconde.

La puissance ne peut pas être stockée : c’est un flux, de la même façon qu’on ne peut pas stocker un écoulement d’eau, seulement l’eau elle-même. En revanche, on peut adapter la capacité d’un système à échanger une puissance plus ou moins élevée, de la même façon qu’on peut adapter le diamètre du tuyau d’eau entrant ou sortant d’une baignoire.

Les multiples

Comme pour toutes les unités, les unités de puissance et d’énergie existent également avec des multiples. Les plus utilisés sont rassemblés dans le tableau ci-dessous.

Par exemple, un gigajoule = 1 GJ = 1 x 10⁹ J = 1 000 000 000 J. Cela semble être beaucoup d’énergie, mais correspond seulement à l’énergie solaire reçue chaque année par une dalle de terrasse de 50 cm de côté à Brest !

Ou 1 microwatt = 1 µW = 1 x 10^-6 W = 0,000 001 W. Cette toute petite puissance correspond approximativement à la puissance consommée par les montres à quartz (attention, les montres connectées récentes, qui font beaucoup plus que de donner l’heure, sont également plus gourmandes !).

Les unités de mesure d’énergie que l’on retrouve dans la vie quotidienne

Comme un joule représente une très petite quantité d’énergie, dans la pratique, nous utilisons plus souvent d’autres unités pour quantifier l’énergie, en fonction du domaine dans lequel nous évoluons et des quantités exprimées. Toutes ces unités sont « traduisibles » en joules, selon un coefficient de conversion.

Dans le domaine de l’alimentation, ou parfois encore celui des transferts thermiques, la calorie (cal) est couramment utilisée, de même que la kilocalorie (kcal, égale à 1 000 calories).

1 calorie = 4,18 joules environ.

La calorie a été mesurée historiquement comme la quantité d’énergie (de chaleur) nécessaire pour élever de 1 °C la température d’un gramme d’eau liquide à pression et température ambiantes. Elle est donc encore parfois utilisée par les thermiciens.

Dans la vie courante, on compte le nombre de calories apportées au corps par les aliments, et on peut les comparer aux calories dépensées lors de nos différentes activités…

Une autre unité d’énergie très courante est le kilowatt-heure (ou kWh) : elle correspond à l’énergie échangée lors d’un transfert d’une puissance d’un  kilowatt pendant une heure.

Comme
1 kilowatt-heure = 1 kilowatt x 1 heure = 1 000 watts x 3 600 secondes,
on en déduit que
1 kilowatt-heure = 3 600 000 joules = 3 600 kilojoules = 3,6 mégajoules.

Cette unité est également couramment utilisée lors d’un achat d’énergie, notamment sur la facture électrique ou de gaz.

C’est aussi en kilowatt-heure que les capacités des batteries des véhicules électriques sont quantifiées : les voitures présentent maintenant des capacités généralement entre 30 et 100 kilowatts-heures. Dans ce cas, cette capacité représente la « taille du réservoir », qui peut être plus ou moins rempli.

À plus grande échelle, on utilise des unités énergétiques plus grandes, par exemple la tep (tonne équivalent pétrole), qui a remplacé au cours du XXᵉ siècle la « tec » (tonne équivalent charbon) : cette unité représente la quantité d’énergie (appelée aussi pouvoir calorifique) produite par la combustion d’une tonne de pétrole brut « moyen », soit 41,868 gigajoules. Elle permet de quantifier de grandes quantités d’énergies avec un ordre de grandeur plus intuitif que des milliers de milliards de joules… Par exemple pour la France, l’importation de pétrole brut a représenté 45,6 Mtep en 2024.

Attention, on retrouve parfois les capacités de piles ou batteries quantifiées en ampères-heures (Ah) ou en milli-ampères-heures (mAh). Cette unité ne représente pas en tant que telle une quantité d’énergie. Pour être homogène à une énergie, il faut multiplier cette « capacité » par la tension avec laquelle le courant est échangé par la pile. Ainsi, dans le cas de piles fonctionnant à tension fixée (ce qui est souvent le cas dans de petits systèmes électroniques), il y a bien une proportionnalité entre la capacité en ampères-heures et l’énergie échangée ou stockée. En revanche, lorsque le système fonctionne sous une tension fluctuante ou lorsqu’on compare des systèmes de tensions différentes, cette grandeur peut être trompeuse.

Les unités de mesure de puissance

Comme indiqué précédemment, la puissance est quantifiée en watts (ou ses multiples). Une autre grandeur de puissance courante, utilisée principalement dans le milieu du transport est le « cheval-vapeur ».

Avant le XIXᵉ siècle, on pouvait facilement se représenter la puissance que peut produire cet animal, dont la force était couramment employée pour déplacer des charges. On pouvait ainsi quantifier le nombre d’animaux nécessaires au fonctionnement d’une machine. Lors du développement des premiers moteurs (machines à vapeur), une équivalence a été déterminée pour quantifier la puissance des machines développées. Le cheval-vapeur (noté « ch ») a donc été défini, avec l’équivalence :

1 cheval-vapeur = 735 watts

Cette puissance correspond à la puissance moyenne qu’un cheval peut transmettre sur un temps assez long. Actuellement les puissances des voitures peuvent s’étendre de quelques dizaines de chevaux-vapeur (comme sur l’exemple de la figure ci-dessus) pour une petite citadine, à plus de 1 000 chevaux-vapeur pour de puissantes voitures de sport.

Le volt-ampère (noté « VA ») est également une unité de puissance. C’est sous cette unité que la puissance souscrite sur un abonnement électrique (soit la puissance maximale du compteur électrique) est quantifiée. Le volt-ampère ne quantifie pas une puissance réellement consommée, mais correspond à la puissance maximale pouvant être échangée, avec l’équivalence :

1 kilovolt-ampère = 1 kilowatt et 1 volt-ampère = 1 watt

Si on reprend l’analogie de la consommation d’eau, il s’agit ici du « diamètre du tuyau »… Par conséquent, lorsque la puissance appelée par un foyer est supérieure à la puissance du compteur (en volt-ampère ou kilovolt-ampère), il disjoncte. Actuellement, les puissances souscrites chez les particuliers sont généralement comprises entre 3 et 15 kilovolts-ampères.

Le watt-crête (Wc) représente également une unité de puissance. Comme pour le volt-ampère, ce n’est pas une puissance réellement produite, mais la puissance maximale productible par un panneau solaire photovoltaïque, lorsqu’il est placé dans les conditions de référence : à 25 °C et sous une irradiance solaire de 1 000 W par mètre carré de panneau solaire. Au cours d’une année de fonctionnement, ce panneau produira donc à chaque instant une puissance variant entre 0 watt et sa « puissance crête » en fonction des conditions dans lesquelles il est placé, ce qui représentera au total une certaine quantité d’énergie annuelle.

Cette « puissance crête » pour un panneau solaire photovoltaïque est appelée « capacité nominale » pour d’autres systèmes, comme les chaudières au fioul ou les centrales nucléaires par exemple, qui, elles également, produisent à chaque instant une puissance potentiellement différente en fonction des contraintes extérieures.

Finalement, énergie et puissance sont deux grandeurs intimement liées, et elles sont toutes les deux nécessaires à la définition et à la mise en œuvre des systèmes énergétiques.

Nolwenn Le Pierrès ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.

Que se passe-t-il dans le cœur d’une baleine lorsqu’elle plonge en apnée ? En août 2025, au cours d’une mission en mer Méditerranée, nous avons pu enregistrer, pour la première fois, l’activité cardiaque d’un rorqual commun, l’un des plus grands animaux de la planète (20 mètres de long, 70 tonnes). Cela a été rendu possible grâce à un nouveau dispositif permettant l’enregistrement d’un électrocardiogramme (ECG), fixé sur son dos à l’aide de ventouses.

Les premières analyses de cet ECG de cinq heures révèlent que la fréquence cardiaque de ce géant des mers peut ralentir jusqu’à 5 battements par minute (bpm) en profondeur, et culminer à 25 bpm lors des phases de respiration en surface. Ces variations extrêmes leur permettent d’économiser l’oxygène lors des plongées, ce qui en fait l’un des champions de l’apnée (jusqu’à vingt minutes). Cette avancée ouvre d’immenses perspectives pour étudier la physiologie des cétacés et contribuer à les protéger face aux perturbations humaines.

Il en aura fallu de la ténacité, de l’astuce et du travail acharné pour aboutir à cette avancée méthodologique majeure ! Et, comme souvent en sciences, ces découvertes sont issues de chemins de traverse. Au départ, nos travaux portaient sur l’étude de la communication chimique chez les cétacés.

En effet, s’il est admis que ces mammifères marins sont des êtres essentiellement acoustiques, utilisant les sons pour percevoir leur monde, leur usage des autres sens demeure largement mystérieux. Nous cherchons donc à savoir si les dauphins et les baleines perçoivent et utilisent les odeurs et les goûts (dans l’air ou dans l’eau) pour trouver leur nourriture ou interagir avec leurs congénères.

Pour explorer cette question fondamentale, notre équipe recueille principalement des données comportementales et acoustiques qui permettent de décrire comment ces animaux réagissent en présence de stimuli olfactifs ou gustatifs. Modifient-ils leur trajectoire ? Se rapprochent-ils de la source odorante ? Plongent-ils dessous ? Émettent-ils des sons particuliers ? Parfois, ces réponses sont si discrètes et subtiles qu’elles échappent à nos observations. Ainsi, des odeurs ou des goûts pourraient tout à fait être perçus sans pour autant que l’animal ne manifeste un comportement ostensible et mesurable…

C’est pourquoi, depuis quelques années, nous rêvions d’un dispositif permettant d’explorer aussi leurs réponses physiologiques et notamment leur activité cardiaque, pour compléter nos mesures. Mais comment capter le signal électrique émis par le cœur d’une baleine, capable de plonger jusqu’à 500 mètres sous la surface ?

Une rencontre et le projet prend vie

La solution va prendre forme grâce à une collaboration avec Angelo Torrente (coauteur de l’article), chercheur CNRS, spécialiste de l’activité cardiaque à l’Institut de génomique fonctionnelle (IGF) de Montpellier. Depuis des années, il étudie le fonctionnement du cœur chez différents animaux de laboratoire, du poisson-zèbre à la souris.

C’est au cours d’une conférence scientifique, en avril 2021, qu’il découvre nos travaux et notre souhait d’ajouter des indices cardiaques à nos données. Les évènements s’enchaînent alors : il nous écrit, son mail disparaît, englouti dans les spams, mais il est tenace, il nous relance et finalement on se rencontre ! Débordants d’enthousiasme et d’idées, on décide de réunir nos compétences pour atteindre un objectif commun : enregistrer les battements du cœur des cétacés.

Plus facile à imaginer qu’à faire ! Au total, il faudra près de quatre ans de méticuleuses mises au point méthodologiques pour parvenir à nos fins… Nous avons mené les premiers essais sur des dauphins, des orques et des bélougas hébergés dans différents parcs zoologiques, entraînés à rester immobiles lors de protocoles médicaux.

On essaie, on échoue, on tâtonne… Chaque nouvelle tentative nous pousse à plus d’inventivité, et Angelo développe patiemment de nouvelles compétences originales : sculpteur de silicone et soudeur d’électrodes. Après deux premières années d’efforts, un dispositif d’enregistrement d’électrocardiogramme (ECG) non invasif est enfin fonctionnel et fiable. Il permet d’enregistrer avec une précision quasi médicale l’activité cardiaque des cétacés en conditions contrôlées en parcs zoologiques, et de vérifier que cette activité varie selon le contexte. Par exemple, elle ralentit pendant les périodes d’apnée ou quand ils reçoivent une récompense alimentaire.

C’est une avancée importante, mais reste à franchir le pas décisif : adapter ce système aux contraintes bien plus importantes et imprévisibles du travail en mer, sur des grands cétacés sauvages évoluant dans leur milieu naturel. Car mesurer les changements de fréquence cardiaque pourrait permettre de mieux comprendre comment ces espèces emblématiques, pour la plupart menacées, perçoivent leur environnement de plus en plus perturbé par les activités humaines.

Le difficile passage au milieu naturel

Nous décidons alors d’intégrer notre capteur cardiaque dans une balise multicapteurs déjà utilisée pour étudier les grands cétacés, et capable d’enregistrer simultanément les mouvements en 3D, la profondeur, les sons et la vidéo. Plusieurs missions sont alors programmées, avec différents partenaires scientifiques compétents et enthousiastes, à Madagascar et à Maui pour étudier les baleines à bosse en période de reproduction. Lors de ces missions, nous rencontrons de nouveaux écueils : conditions météo défavorables, animaux peu visibles et fuyants, problèmes techniques inattendus.

À cela s’ajoute la difficulté de retrouver nos précieuses balises ECG après leur détachement, avec le risque de les perdre avant même de pouvoir accéder aux données enregistrées… Cette mésaventure se produira d’ailleurs à deux reprises à cause de la pression extrême exercée à grande profondeur. Pendant près d’un an, les enregistrements que nous obtenons ne révèlent aucun signal d’ECG exploitable. Notre moral est parfois mis à rude épreuve… mais on persiste !

C’est ainsi qu'en août 2025, nous embarquons à bord du Blue Panda, le navire du Fonds mondial pour la nature (WWF), pour une mission au large des côtes du Var consacrée aux rorquals communs de Méditerranée. Un matin, depuis le zodiac et à l’aide d’une perche de 6 mètres, nous parvenons à ventouser notre balise de dernière génération sur le dos d’une femelle d’environ 16 mètres. Grâce au signal qu’il émet en surface, nous localisons puis récupérons notre précieux dispositif, flottant après son détachement, le jour même peu avant la tombée de la nuit.

Le téléchargement interminable des données, suivi par Angelo jusque tard dans la nuit, s’achève enfin et révèle… un signal ECG d’une durée de cinq heures, parfaitement exploitable ! Il est 4 heures du matin, mais Angelo n’hésite pas à tous nous réveiller pour partager la joie de découvrir ces images inédites reflétant les palpitations du cœur de la baleine.

Dans les semaines qui suivent, en explorant chaque seconde de cet ECG, nous décrivons toutes les variations du rythme cardiaque de cette baleine. Nous les croisons ensuite avec les données de la balise multicapteurs pour relier ces changements aux différentes phases de plongée. Nos analyses révèlent une bradycardie extrême dès la descente, le cœur passant de 25 à moins de 5 battements par minute entre la surface et 40 mètres de profondeur. À l’inverse, une tachycardie (augmentation du rythme, jusqu’à 25 battements par minute) s’observe lors des efforts locomoteurs, mais aussi lors d’interactions avec d’autres baleines ou d’exposition à des sources de bruit, y compris notre propre zodiac.

Nous réalisons alors que mesurer l’activité cardiaque des grands cétacés pourrait permettre d’aller bien au-delà de la seule description des mécanismes d’adaptation à la plongée. Cette méthode offre un moyen de quantifier plus directement la façon dont ces animaux réagissent à leur environnement, notamment au stress généré par le trafic maritime et le bruit sous-marin. Elle vient ainsi compléter les observations comportementales, parfois difficiles à interpréter, en donnant un accès direct à la physiologie de l’animal et à ses dépenses énergétiques. À terme, suivre le fonctionnement du cœur de ces grands apnéistes peut devenir un outil précieux pour identifier plus objectivement les situations de stress. Nous espérons que cela pourra contribuer à orienter les mesures de protection des cétacés, à l’heure où l’océan se transforme de plus en plus en une dangereuse et assourdissante autoroute.

Ces avancées scientifiques n’auraient pas été possibles sans les précieuses collaborations scientifiques et les appuis logistiques de Denis Ody du WWF, Lars Bedjer du Marine Mammal Research Program de l’Université de Hawaiʻi, Simon Benhamou et Marie-Pierre Dubois du CEFE-CNRS, Isabelle Charrier et Olivier Adam de l’Institut des neurosciences Paris-Saclay, Yvan Duhamel du Centre Pro3D de l’Université de Montpellier. Nous remercions également toutes les équipes des parcs et des fondations Oceanogràfic (Valence, Espagne) et Loro Parque (Tenerife, Espagne) et de l’association CETAMADA pour leur accueil et leur support technique.

Aurélie Célérier a reçu des financements de l'ANR (ANR-21-CE02-0020) et Programme de Soutien à la recherche de l'Université de Montpellier

Angelo Torrente a reçu des financements de University of Montpellier "Soutien à la Recherche, programme d’excellence I-site" pour bourse PostDoctoral, le CNRS appel à projet Biologie Marine et MITI et Anses pour le projets TOXMIX et OptoFish

Bertrand Bouchard ne travaille pas, ne conseille pas, ne possède pas de parts, ne reçoit pas de fonds d'une organisation qui pourrait tirer profit de cet article, et n'a déclaré aucune autre affiliation que son organisme de recherche.