Une baleine à bosse partie de l’Antarctique en avril arrive en juillet dans la même baie polynésienne qu’elle a quittée l’année précédente — à quelques kilomètres près. Une orque résidente du Pacifique Nord-Est connaît, sur une zone de plusieurs dizaines de milliers de kilomètres carrés, les zones précises où les saumons quinnat passent à telle ou telle date. Un cachalot mâle, après une décennie en haute latitude alimentaire, retrouve les eaux tropicales où ses unités maternelles voyagent. Aucun de ces animaux ne dispose de GPS, de carte ou de boussole. Comment font-ils ?
La question est ouverte et fascinante. Plusieurs sens semblent contribuer, dans des proportions variables selon les espèces et les situations. Aucune réponse simple et unifiée n’existe. Les recherches des trente dernières années ont identifié au moins cinq mécanismes plausibles, qui agissent probablement en complément les uns des autres.
Réponse courte: les cétacés combinent probablement la magnétoréception (perception du champ magnétique terrestre), une mémoire topographique des fonds sous-marins, les indices acoustiques portés par les paysages sonores océaniques, les gradients de courants et de températures, et — chez certaines espèces — une orientation solaire. Aucun de ces sens ne suffit seul ; leur combinaison rend possible une navigation précise sur des milliers de kilomètres.
L’idée que les cétacés perçoivent le champ magnétique terrestre repose sur plusieurs lignes d’évidence convergentes mais aucune démonstration physiologique directe. La plus ancienne est statistique: la biologiste Margaret Klinowska a montré en 1985 que les sites d’échouages massifs en Grande-Bretagne se concentrent là où les lignes du champ magnétique présentent des anomalies particulières — soit parce qu’elles convergent en un point, soit parce qu’elles sont perpendiculaires à la côte. L’hypothèse : les cétacés suivraient ces lignes pour s’orienter, et lorsque celles-ci les conduisent dans des zones côtières peu profondes, ils s’échouent.
Des études similaires ont depuis été menées dans d’autres régions du monde, avec des résultats globalement convergents. Plus récemment, Vanselow et son équipe (2018) ont montré que les tempêtes solaires, qui perturbent transitoirement le champ magnétique terrestre, sont corrélées à des pics d’échouages de cachalots dans la mer du Nord. Granger et al. (2020, Current Biology) ont retrouvé le même type de corrélation chez les baleines grises du Pacifique : leurs échouages sont statistiquement plus nombreux les jours de fort bruit radio-fréquence atmosphérique.
Côté physiologique, plusieurs études (Bauer et al., 1985 ; Walker et al., 1992) ont trouvé des cristaux de magnétite dans les tissus du cerveau et des méninges de grands dauphins et de cachalots. La magnétite est un minéral magnétique également présent chez les abeilles, les oiseaux migrateurs et certaines bactéries, où elle joue un rôle prouvé dans la perception magnétique. Chez les cétacés, son rôle fonctionnel n’a cependant pas été démontré au-delà de tout doute : on a les pièces, pas le mécanisme complet.
Les fonds sous-marins ne sont pas une plaine uniforme : ils sont structurés par des canyons, des monts sous-marins, des dorsales, des fosses, des talus continentaux. Ces structures restent stables sur des millions d’années. Pour un animal capable de les mémoriser et de les reconnaître par écholocation ou par sondage acoustique passif, c’est une carte fiable.
Le grand cachalot suit étroitement les talus continentaux et les canyons sous-marins, où se concentrent les céphalopodes. Les baleines à bosse repassent d’année en année sur des routes étonnamment précises. Les orques résidentes connaissent leur zone à un niveau de détail qui rappelle un chasseur sur ses terres ancestrales. Cette connaissance est transmise par accompagnement des jeunes : la matriarche d’un pod montre, par la pratique, les chemins et les zones productives.
L’océan a une acoustique cohérente à très grande échelle. Le bruit des vagues sur les côtes, le grondement des séismes sous-marins, le bruissement de la pluie en surface, les chants d’autres baleines : tout cela compose un paysage sonore stable que les cétacés peuvent utiliser comme repère.
Stafford et son équipe ont montré dès 1998 que les chants des baleines bleues sont détectables à plus de deux mille kilomètres dans certaines conditions, grâce au canal SOFAR (voir notre page sur la communication longue distance). Si une baleine peut entendre les chants de ses congénères à des centaines ou milliers de kilomètres, elle dispose d’une référence directionnelle puissante. C’est un sens dont nous, humains à la vision dominante, peinons à imaginer l’utilité.
Les grands courants océaniques — Gulf Stream, Kuroshio, courant des Aiguilles, courant circumpolaire antarctique — sont des structures persistantes. Leurs limites se marquent par des fronts thermiques, où la température de l’eau change brusquement, et par des gradients de salinité. Pour un animal sensible à ces variations, ils sont autant de balises.
Les baleines à bosse suivent par exemple le front du courant des Aiguilles le long des côtes africaines, et les rorquals communs exploitent les fronts thermiques saisonniers de l’Atlantique Nord. Cette navigation par gradients est probablement renforcée par d’autres indices sensoriels : odeurs, particules en suspension, plancton phosphorescent visible la nuit.
L’existence même de ces systèmes d’orientation se confirme par leur vulnérabilité. Lorsque les sonars militaires à moyenne fréquence perturbent acoustiquement les ziphiidés, ceux-ci fuient en surface et s’échouent (voir notre page sur les sonars militaires). Lorsque les tempêtes solaires bousculent le champ magnétique, les échouages augmentent. Lorsque le bruit du trafic maritime sature la bande des basses fréquences, les baleines bleues perdent leur référence acoustique à longue distance. À chaque fois, c’est une preuve indirecte qu’un sens existait, et qu’il était essentiel.
La question de savoir lequel de ces sens est dominant — magnétoréception, acoustique, topographique — reste largement ouverte. Une hypothèse de plus en plus partagée par les chercheurs est que les cétacés combinent ces informations de manière redondante, comme les pilotes humains combinent GPS, instruments magnétiques, repères visuels et calculs de vitesse. Aucun système ne fonctionne seul ; tous fonctionnent ensemble.
