Sur la piste des anguilles en migration à travers l’Atlantique Nord

Anguilles badgées, prêtes à être relâchées. Martin Castonguay/DFO, CC BY-ND

C’est l’une des principales énigmes de la biologie : comment les anguilles d’Amérique accomplissent-elles un voyage de plusieurs centaines de kilomètres, à partir des rivières et des estuaires où elles ont débuté leur vie, jusqu’aux zones de pleine mer qui les accueilleront pour la période de frai ?

Ce domaine s’étend du sud du Groenland jusqu’au golfe du Mexique et à la mer des Caraïbes, mais il leur arrive, afin de se reproduire, de pousser jusqu’à la mer des Sargasses, au sud des Bermudes. C’est un voyage transocéanique tout à fait extraordinaire pour un poisson qui mesure de 50 à 150 centimètres et pèse seulement de 1 à 4 kilos. Des anguilles femelles venant du fleuve Saint-Laurent, au Canada, peuvent avoir près de vingt ans quand elles migrent vers le sud, pour un voyage qu’elles ne feront qu’une fois, car elles meurent après avoir frayé.

Il y a déjà un siècle, des gens avaient identifié des larves d’anguille dans la mer des Sargasses. On en avait conclu depuis longtemps que c’est là que les œufs étaient déposés. Et pourtant, nul n’avait encore jamais vu d’anguille adulte migrer en pleine mer ou dans les territoires de frai présumés. Nous n’avions aucune idée des itinéraires et des modes de navigation qu’elles doivent utiliser pour accomplir l’une des migrations les plus spectaculaires du royaume animal.

Dans les parties septentrionale et centrale de sa sphère géographique, l’anguille américaine est en déclin, s’agissant aussi bien de la quantité globale d’individus que du nombre de jeunes poissons réussissant à atteindre la zone d’eau douce qui constitue leur habitat. Il devient donc absolument essentiel d’avoir une connaissance complète de l’histoire de la vie concernant cette espèce.

Afin d’éclaircir ce mystère persistant, nous avons suivi à la trace, grâce à des satellites, les déplacements des anguilles américaines adultes dotées d’étiquettes ad hoc. Ce qui nous a permis de recréer leurs cheminements migratoires. Il s’agit là de la première observation d’anguilles américaines migrant en pleine mer vers leur zone de frai. Et cela constitue un pas important dans la compréhension de leurs routes migratoires et de leurs mécanismes d’orientation.

Manipulation d’une anguille pour la doter d’une puce de repérage. Shiliang Shan, CC BY-ND

Comment badger ces cibles fuyantes

Nos sujets d’étude étaient 38 anguilles pêchées vivantes et équipées de badges émetteurs, dont 28 ont transmis avec succès des données informatiques aux satellites (ces badges ne blessent pas les poissons, mais renforcent la résistance à la nage). Nous avons relâché les anguilles le long des côtes de Nouvelle-Écosse, au Canada. Les enregistreurs ont relevé, en continu, la température de l’eau, la profondeur et les degrés de luminosité. Nous les avions programmés pour se détacher des anguilles pendant la migration, flotter à la surface de l’eau et transmettre à des satellites en orbite leurs informations y compris leur localisation.

Les anguilles sont relâchées en Nouvelle-Ecosse.

En nous basant sur ces émissions, nous avons reconstitué un par un les trajets migratoires des anguilles. L’une d’elles a, en 45 jours, effectué un voyage d’environs 2 400 kilomètres jusqu’à la frontière sud de la zone de frai, dans la mer des Sargasses.

Ce que ce procédé nous a appris

Nous avons identifié deux phases migratoires distinctes. Une fois relâchées le long des côtes de la Nouvelle-Écosse, toutes les anguilles se sont immédiatement dirigées, cap au sud et légèrement à l’est jusqu’au bord du plateau continental. Pendant cette première phase de migration, les anguilles ont effectué quotidiennement des mouvements verticaux : elles passaient la nuit dans des eaux peu profondes (50 mètres environ) mais descendaient beaucoup plus bas (jusqu’à 240 mètres) pendant la journée.

Durant cette première étape, les anguilles semblent dépendre de gradients associés à la température et à la salinité. L’une et l’autre de ces variables physiques vont en augmentant, de la côte à la pleine mer. Elles peuvent avoir entraîné les anguilles, immédiatement après qu’elles ont été relâchées, jusqu’au bord du plateau continental, loin de la côte. Après quoi les anguilles ont surtout fait route vers l’est, le long du plateau continental de la Nouvelle-Écosse et ne l’ont quitté qu’à l’embouchure du Saint-Laurent, là où les eaux du fleuve se jettent dans l’océan Atlantique.

Reconstitution de la route de l’anguille #28, la seule qui est allée jusqu’à la mer des Sargasses. Béguer-Pon, et al, Nature Communications, CC BY-ND

Arrive alors la seconde phase de la migration marine, qui se déroule en profondeur (à plus de 2000 mètres) dans les eaux salines de l’océan. À ce moment, l’anguille, suivie à la trace tout au long de son périple jusqu’à la mer des Sargasses, a changé de cap plutôt soudainement. Elle s’est dirigée vers le sud, jusqu’à la limite septentrionale du secteur de frai, selon une ligne à peu près droite depuis la zone voisine de l’estuaire du Saint-Laurent. Elle a opéré quotidiennement des déplacements verticaux marqués, pendant la nuit à une profondeur de 140 mètres et pendant le jour à 620 mètres (le maximum étant de 700 mètres).

Nous n’avons pas connaissance, dans cette seconde phase, d’indices sur l’orientation des anguilles ni sur leur mode de navigation. Les gradients de salinité et de température dans une zone allant du plateau continental jusqu’à la bordure sud du Gulf Stream peuvent jouer un rôle. Mais, si on les mesure à l’horizontale, ces indications de salinité et de température dans l’océan sont faibles.

Ces anguilles n’ont jamais connu auparavant l’expérience de cette trajectoire de migration. Bien qu’elles éclosent dans la mer des Sargasses, les larves, qui ont la forme de feuilles, dérivent plein nord grâce au Gulf Stream avant de subir leur éventuelle métamorphose et de rechercher estuaires et eaux douces, parfois jusqu’au Groenland. Ainsi, bien qu’elles aient été auparavant dans la mer des Sargasses, ce n’était pas en tant qu’adultes et elles ne pouvaient en aucun cas programmer activement leur trajet de navigation.

Si l’on prend en compte la vitesse et la direction de la dernière partie de l’itinéraire des anguilles vers la mer des Sargasses, il est vraisemblable que l’évolution les a dotés d’une sorte de carte à deux dimensions basée sur le champ magnétique terrestre. On connaît depuis longtemps la sensibilité des anguilles à ce champ magnétique et, de précédentes études ont montré qu’elles ont en elles un compas magnétique qui leur permet de s’orienter. Nous soupçonnons que les anguilles possèdent une carte magnétique et une vraie aptitude à la navigation, mais cela reste à démontrer pour de bon.

Une anguille badgée en liberté. José Benchetrit, CC BY-ND

Un résultat qui soulève de nouvelles questions

Les vastes migrations verticales que nous avons observées dans l’Atlantique nord font partie d’un répertoire comportemental propre à de nombreuses espèces d’anguilles. La raison de la nature quotidienne de ces migrations est liée à un compromis entre deux fonctions biologiques : l’utilisation d’eaux noires profondes pour se protéger des prédateurs, et le besoin d’eaux plus chaudes, en surface, afin d’accroître leur efficacité métabolique pendant la longue migration.

Il ne fait pas de doute que les anguilles ont à affronter de redoutables prédateurs pendant leur voyage. Notre équipe de recherche a déjà signalé de violentes attaques commises par des requins-taupes communs (Lamna nasus) dans le golfe du Saint-Laurent et, à un moindre degré, dans l’Atlantique nord. Des attaques de ce genre sont facilement repérées grâce aux badges qui émettent vers les satellites car ces requins ont des entrailles chaudes : quand nos anguilles badgées se font dévorer, les capteurs enregistrent la température à l’intérieur de ces prédateurs, très différente de la température ambiante de l’océan. Le thon rouge, autre poisson à entrailles chaudes, est aussi un prédateur de l’anguille.

Pour le moment, nous ne pouvons qu’émettre des conjectures sur les mécanismes d’orientation utilisés par les anguilles. La performance de type olympique réalisée par une seule anguille est-elle caractéristique de toutes les anguilles plongeant dans les eaux profondes de l’océan ? Les variations du champ magnétique terrestre influencent-elles les trajectoires migratoires des anguilles ? Comment le comportement de ces animaux change-t-il une fois la frayère atteinte et lorsque la reproduction commence ?

Les anguilles américaines ont encore de nombreux secrets à révéler. Nous continuerons à badger et suivre par satellite les anguilles migrant en pleine mer pour dévoiler encore davantage leurs mystères.

This article was originally published in English