Près d'un million d'oiseaux noirs et blancs ont disparu sans laisser aucune trace. Autrefois l'île de Cauchon en Antarctique était densément peuplée de manchots, mais maintenant elle est vide. Les scientifiques se sont rendus sur l'île pour tester toutes les hypothèses d'extinction des oiseaux, y compris les maladies, les prédateurs et le réchauffement de l'océan Antarctique qui pourrait être un signe avant-coureur de catastrophes futures.
Début 2017, Henri Weimerskirch se demandait où tous les pingouins auraient pu aller. Ses collègues lui ont envoyé des photographies aériennes de l'île de Cauchon, une île volcanique déserte entre Madagascar et l'Antarctique où les gens regardent rarement. Ces images montraient les vastes falaises vides où, il y a quelques décennies à peine, environ 500 000 couples de manchots royaux y vivaient, qui y nichaient et élevaient leur progéniture. De toute évidence, cette colonie - autrefois la plus grande colonie de manchots royaux et la deuxième plus grande colonie de 18 espèces de manchots - a diminué de 90%. Près de 900 000 oiseaux noirs et blancs, atteignant une hauteur de 1 mètre, ont disparu sans laisser de trace. «C'était tout simplement incroyable, absolument inattendu», se souvient Weimerskirch.qui travaille pour le CNRS.
Avec ses collègues, il prévoyait de se lancer prochainement dans une expédition sur cette île - la troisième expédition sur l'île au total et la première en 37 ans - pour tenter de trouver une explication à ce qui se passait. «Il fallait le voir de nos propres yeux», explique Charles Bost, environnementaliste au CNRS.
Pendant que les chercheurs se préparaient pour leur expédition, ils ont dû résoudre les problèmes logistiques, politiques et scientifiques qui tourmentent depuis longtemps les biologistes qui tentent d'étudier les écosystèmes de l'Antarctique. Les vastes distances, le mauvais temps et le terrain accidenté ont rendu les expéditions difficiles et coûteuses. Les scientifiques avaient besoin d'un navire - et d'un hélicoptère, car les mers glacées et les côtes rocheuses des îles rendaient souvent les débarquements en Antarctique extrêmement risqués. Répondre aux exigences strictes de biosécurité de cette île sous contrôle français - ce qui signifie que les scientifiques n'ont pas le droit de perturber l'équilibre dans des écosystèmes fragiles - a nécessité une planification méticuleuse et une tonne de paperasse, ce qui a pris plusieurs mois. Après leur arrivée sur l'île, les scientifiques ont eu très peu de temps - seulement cinq jours - pour tester toutes les hypothèses d'extinction des manchots, y compris les maladies, les prédateurs et le réchauffement de l'océan Antarctique.
Très probablement, ces scientifiques n'auront plus la chance de retourner sur l'île Cauchon. «Nous savions que ce serait la seule expédition», se souvient le biologiste Adrien Chaigne, un organisateur d'expédition travaillant pour le Parc national des Terres australes et antarctiques françaises, qui contrôle l'île. "Nous étions sous une pression énorme."
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Des problèmes similaires ont longtemps tourmenté les biologistes qui tentent d'étudier les caractéristiques de la vie en Antarctique. Il y a deux siècles, les scientifiques qui voulaient se rendre dans la région devaient naviguer aux côtés de découvreurs, de baleiniers et de chasseurs de phoque. Par exemple, les manchots Adélie ont été découverts pour la première fois par un naturaliste qui a rejoint l'expédition de 1837 dans la partie sud-est de l'Antarctique, dirigée par le voyageur français Jules Dumont d'Urville, qui a nommé la place Adelie Land d'après son épouse. Des voyages en mer difficiles réussissent finalement: en 1895, des botanistes, convaincus qu'aucune plante ne peut survivre dans l'Antarctique glacial, découvrent à leur grande surprise des lichens sur l'île Possession, près de l'île Cauchon.
Aujourd'hui, les budgets de recherche modernes, ainsi que tout un réseau de stations de recherche polaire, ont rendu l'Antarctique plus accessible. Les biologistes se sont rendus dans la région pour trouver des réponses à un certain nombre de questions fondamentales, notamment comment les animaux ont évolué pour survivre à des températures inférieures à zéro et comment les écosystèmes du vaste océan Austral sont organisés. Le changement climatique, qui a fait de l'Antarctique l'endroit qui évolue le plus rapidement sur la planète Terre, a engendré des recherches sur des phénomènes tels que le mouvement des glaciers et l'acidification des océans. Le potentiel de nouvelles découvertes rend la région extrêmement attrayante pour les scientifiques, selon le biologiste marin Deneb Karentz de l'Université de San Francisco. "Si un scientifique y arrive au moins une fois, il voudra toujours y retourner."
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Mais même aujourd'hui, l'exploration antarctique est pleine de défis. «Si vous n'avez besoin que de deux heures à la maison pour prélever les échantillons nécessaires, alors en Antarctique, cela prendra 10 heures», explique Karentz. Des conditions météorologiques difficiles peuvent parfois entraîner la perte d'équipements de valeur. En 1987, la glace de mer en mouvement a brisé le cadre en plexiglas que Karentz utilisait pour étudier les microorganismes sous la surface de l'eau. Elle a dû le remplacer par un appareil qu'elle a construit à partir de matériaux trouvés dans une station de recherche voisine. En Antarctique, dit-elle, "il faut être créatif".
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Weimerskirch et Bost, vétérans de la recherche antarctique, ont bien appris ces leçons lorsqu'un hélicoptère du navire de recherche français Marion Dufresne a transporté des scientifiques et 700 kilogrammes de matériel vers l'île Cauchon en novembre 2019. C'était l'apogée de la saison de nidification du manchot royal, et les scientifiques ont été accueillis par des cris et des gazouillis de dizaines de milliers de poussins. Mais les scientifiques ont également vu d'énormes falaises vides qui étaient autrefois infestées de pingouins. Selon les scientifiques, les 67 kilomètres carrés de l'île étaient autrefois densément peuplés de manchots, et maintenant la majeure partie de cet espace est vide.
Les scientifiques voulaient savoir ce qui avait conduit à une chute aussi brutale de la colonie. Les manchots royaux, avec environ 3,2 millions d'oiseaux en Antarctique, ne sont pas en danger immédiat. En fait, leur nombre est en train de se redresser après plusieurs siècles de chasse. Pendant ce temps, environ la moitié des espèces de manchots du monde sont en voie de disparition, et certaines ont récemment fait face à une extinction rapide. Cependant, les pertes importantes chez les manchots relativement sains indiquent des menaces plus larges, c'est pourquoi la situation catastrophique sur l'île Cauchon a provoqué une telle alarme parmi les scientifiques.
L'étude des manchots royaux est relativement facile. Contrairement à leurs cousins glaciaires tels que les manchots empereurs, les manchots royaux vivent sur des îles de la ceinture subantarctique. Cela signifie qu'ils peuvent être régulièrement comptés grâce à l'imagerie satellite et que les scientifiques peuvent vivre dans des camps à proximité des colonies de manchots pour les surveiller en permanence. Pendant la longue saison de reproduction, les parents partagent les responsabilités entre eux: l'un incube des œufs et nourrit des poussins bruns moelleux, tandis que l'autre va à la mer pour attraper du poisson. Selon les données des émetteurs électroniques attachés aux oiseaux, les pingouins peuvent parcourir des distances de 500 kilomètres à la recherche de nourriture.
La tâche principale des membres de l'expédition était d'attacher de tels émetteurs à 10 pingouins afin de comprendre si les changements associés à la recherche et à l'obtention de nourriture pouvaient d'une manière ou d'une autre entraîner une telle perte du nombre de colonies de manchots. Ça n'a pas été facile. Le groupe de scientifiques n'a été autorisé à se déplacer que sur une route bien foulée et à ne travailler que sur le bord même de la colonie. Les scientifiques ont également été autorisés à coller ces émetteurs sur des plumes d'oiseaux.
Pendant ce temps, d'autres membres du groupe ont installé des pièges, des caméras et des lunettes de vision nocturne pour surveiller le comportement des chats et des souris, qui y étaient autrefois introduits par les baleiniers et qui sont connus pour manger des œufs et chasser les poussins. De plus, les scientifiques ont collecté des plumes et déterré des os de pingouins, qui peuvent servir d'indices, notamment pour parler des changements de régime.
«Les deux premiers jours, le travail était très intense», dit Shenyi. «Nous avons compris que de mauvaises conditions météorologiques pouvaient mettre fin à notre expédition à tout moment.» Heureusement, l'équipe de scientifiques a réussi à éviter de graves tempêtes et, à la fin du cinquième jour, ils ont pu fixer les capteurs sur les pingouins et collecter tous les échantillons nécessaires.
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Il y a maintenant une énorme quantité de données à traiter. Cependant, les chercheurs ont déjà avancé plusieurs hypothèses quant aux raisons du fort déclin de la colonie de manchots royaux. Par exemple, les prédateurs terrestres n'ont apparemment joué aucun rôle à cet égard. À la suite de l'examen des poussins et des adultes de pingouins, ainsi que de l'examen des os, les scientifiques n'ont trouvé aucune trace de morsure de souris ou de chats, et les caméras installées par les scientifiques n'ont enregistré aucun épisode d'attaque. (Fait intéressant, les scientifiques ont également noté que les lapins qu'ils y voyaient avaient disparu de l'île.)
De plus, les scientifiques n'ont trouvé aucun signe certain que les pingouins sont simplement partis ailleurs. Dans une colonie plus petite de la même île, qui pourrait servir de lieu naturel de réinstallation, il n'y avait pas plus de 17 000 couples - c'est trop peu pour expliquer la forte baisse du nombre de la colonie principale. Selon Bost, ils n'ont pas été en mesure de détecter des signes - par exemple, dans les images satellite - que la colonie s'est déplacée vers une autre île.
Bost dit qu'il n'y a qu'une seule explication rationnelle: "Si les pingouins ne sont pas là, alors ils sont morts." Mais qu'est-ce qui les a tués?
Evidemment pas la maladie. Les scientifiques attendent les résultats des analyses finales des échantillons de sang, mais sur l'île ils n'ont remarqué que quelques oiseaux malades et quelques cadavres frais. «Nous pensions y trouver de nombreux oiseaux morts, de nombreux oiseaux en mauvais état», explique Shenyi. Mais les oiseaux avaient l'air en bonne santé.
Shenyi et ses collègues pensent que les changements dans l'océan environnant ont poussé les pingouins à nager beaucoup plus loin à la recherche de nourriture. Des études sur d'autres colonies de manchots royaux montrent qu'à la recherche de nourriture, les oiseaux de l'île Cauchon nagent généralement à des centaines de kilomètres au sud, atteignant une limite appelée Front polaire ou Convergence Antarctique. Ce front polaire est l'endroit où les eaux froides de l'Antarctique se rencontrent avec des eaux plus chaudes. Les manchots y sont attirés par la variété de la vie marine, en particulier l'abondance des principales proies des oiseaux, les anchois incandescents, rassemblés en immenses bancs.
Ce front polaire ne tient pas au même endroit. Au fil des années, des anomalies climatiques telles que l'oscillation australe El Niño ou le dipôle de l'océan Indien provoquent le réchauffement des eaux océaniques de cette région et le déplacement du front polaire vers le sud, c'est-à-dire plus près du pôle et plus loin de l'île Cauchon. Lorsqu'un parent fait un long voyage à la recherche de nourriture, la faim peut forcer l'autre parent à quitter le nid pour trouver de la nourriture, provoquant la mort des poussins de prédateurs ou de famine. Ces longs voyages rendent les manchots plus vulnérables aux prédateurs et conduisent au surmenage. Ces années anormales préfigurent comment l'océan Austral se réchauffera au cours des prochaines décennies, déplaçant continuellement le front polaire plus au sud.
La preuve que le réchauffement des océans pourrait menacer les manchots provient d'une étude réalisée en 2015 par Bost et ses collègues sur une plus petite colonie de manchots royaux sur l'île Possession, à 160 kilomètres à l'ouest de l'île Cauchon. L'île abrite la station de recherche Alfred Faure et a des réglementations de biosécurité moins strictes qui permettent aux scientifiques de surveiller en permanence les conditions de la colonie, les conditions climatiques et océanographiques. Dans l'étude, dont les résultats ont été publiés dans la revue Nature Communications, les scientifiques ont analysé 124 itinéraires de manchots à la recherche de nourriture, que 120 oiseaux ont parcourus en 16 ans. L'étude a montré qu'à l'époque où le front polaire se déplaçait vers le sud, les manchots devaient nager des centaines de kilomètres plus loin. Pendant cette périodelorsque «ces conditions défavorables ont été observées», ont noté les chercheurs, «la population de pingouins a chuté de 34%».
Sur la base de cette étude, en 2018, la revue Nature Climate Change a publié une prévision selon laquelle le réchauffement des mers et d'autres changements environnementaux pourraient entraîner une diminution de moitié du nombre de manchots royaux d'ici la fin de ce siècle.
Les scientifiques pourraient ne jamais être en mesure de déterminer si ce scénario explique la forte baisse du nombre de manchots sur l'île Cauchon. (Une autre hypothèse est que cette colonie a atteint une taille inhabituellement grande au cours des décennies de nourriture particulièrement abondante, et maintenant elle a retrouvé sa taille normale.) Cependant, les émetteurs que les scientifiques ont attachés à 10 oiseaux au cours de l'expédition de 2019 pourraient leur donner de nouveaux conseils. Cinq émetteurs continuent de transmettre des données et peuvent le faire jusqu'en 2021.
Les données transmises par ces appareils ont déjà apporté de nombreuses surprises: elles montrent que certains pingouins partent à la recherche de nourriture non pas vers le sud, mais vers le nord. Cela signifie que les manchots ont commencé à chasser sur le front subantarctique. «Bien sûr, il s'agit d'un échantillon de petite taille», déclare Weimerskirch. "Mais c'est très intéressant." Les données des émetteurs peuvent également confirmer une tendance à l'allongement des déplacements des manchots à la recherche de nourriture, ce qui à son tour peut indiquer que les prédictions alarmantes sur l'impact du changement climatique sont en fait assez précises.
Selon les scientifiques, une forte baisse inattendue de la population de manchots royaux sur l'île de Cauchon pourrait être un signe avant-coureur de catastrophes futures et, peut-être, d'une forte baisse du nombre d'autres colonies de manchots. Cependant, après avoir passé cinq jours sur l'île froide, les scientifiques sont désormais obligés d'observer les oiseaux de loin, se rendant compte que les autorités ne leur permettront probablement pas d'envoyer une autre expédition de si tôt. Des hélicoptères survolant l'île de temps en temps, ainsi que des images satellite, aideront également à suivre le sort des pingouins.
Eli Kintisch
