Les schémas d’ondes cérébrales montrent que les éléphants de mer font de courtes siestes tout en retenant leur souffle lors de plongées profondes. Il arrive également parfois que ces animaux entrent en « sommeil paradoxal », dérivant dans l’eau en zigzag à la manière d’une feuille morte qui tombe au sol. Les détails de ces travaux sont publiés dans la revue Science.
Les éléphants de mer sont des mammifères marins de la famille des phoques. Il en existe deux espèces : l’éléphant de mer du Nord (Mirounga angustirostris) et celui du Sud (Mirounga leonina). Ces animaux sont connus pour leur taille impressionnante et leur apparence distinctive. Les mâles peuvent atteindre une longueur de quatre mètres et peser près de quatre tonnes, tandis que les femelles sont plus petites.
Ces animaux, qui se nourrissent principalement de poissons, de céphalopodes et de crustacés, sont également connus pour leur capacité à plonger en profondeur pendant de longues périodes. Ils peuvent en effet atteindre des profondeurs de plus de 1 500 m et rester sous l’eau pendant plus d’une heure. Ils figurent ainsi parmi les animaux qui retiennent leur souffle le plus longtemps.
Pour ce faire, ces deux espèces ont développé plusieurs adaptations, dont une capacité pulmonaire importante qui leur permet de stocker de grandes quantités d’oxygène. Les éléphants de mer ont également une grande quantité de myoglobine dans leurs muscles, ce qui leur permet de stocker de l’oxygène dans leurs tissus musculaires. Ils sont aussi résistants à l’accumulation d’acide lactique, ce qui leur permet de prolonger leur plongée sans éprouver de fatigue musculaire, et ont une densité osseuse plus élevée que les autres mammifères marins, ce qui leur permet de plonger sans avoir à utiliser beaucoup d’énergie.
Dormir sous l’eau en retenant son souffle
Si nous savons que ces animaux dorment beaucoup sur la terre ferme (plus de dix heures), nous savons aussi qu’ils dorment en moyenne deux heures par jour pendant leurs séjours en mer, qui peuvent durer plusieurs mois. Ces mammifères ont en effet besoin de se reposer à un moment donné, tout en minimisant leur exposition à leurs prédateurs naturels auxquels ils sont les plus vulnérables en surface.
Vous noterez cependant que deux petites heures ne représentent pas grand-chose. D’ailleurs, au cours de leurs séjours en mer, les éléphants de mer rivalisent avec les (vrais) éléphants sur ce terrain. Parmi tous les mammifères, ces derniers sont en effet connus pour être les plus petits dormeurs (deux heures par jour environ).
Jusqu’à présent, la manière dont ces animaux piquent leur petit somme interrogeait donc les scientifiques. Pour en apprendre davantage, une équipe de l’UC Santa Cruz a enregistré l’activité cérébrale de plusieurs éléphants de mer en plongée dans la nature et cartographié leurs parcours. Il en est ressorti que sur une plongée d’une demi-heure environ, ces animaux ferment les yeux pendant dix minutes en moyenne.
Dans le détail, l’équipe a découvert grâce à un système d’électroencéphalogramme que les éléphants de mer entrent d’abord dans une phase de sommeil à ondes lentes au cours de laquelle ils sont encore capables de maintenir le contrôle postural. Puis, à un moment donné, les animaux entrent dans une phase de sommeil à mouvements oculaires rapides (REM). Dès lors, ils n’ont plus aucun contrôle. Ils se retournent alors et coulent souvent en spirale à la manière d’une feuille qui tombe (voir ci-dessous).
Dans les eaux moins profondes du plateau continental, il arrive également parfois que les éléphants de mer se retrouvent sur le fond marin pour continuer leur petite sieste.