En retrouvant les flots il y a environ cinquante millions d’années, les ancêtres des baleines ont dû adapter leur système de communication pour éviter la noyade. Les odontocètes – les cétacés à dents comme l’actuel dauphin – ont développé un organe nasal permettant d’émettre des sons.

Les scientifiques supposaient que pour leur part les mysticètes – les cétacés à fanons comme la baleine bleue ou le rorqual – utilisaient leur larynx pour produire des vocalises. Mais le mécanisme de leur anatomie permettant ces chants n’était pas vraiment compris, rappelle un article de la revue Nature accompagnant l’étude.

Les premiers marins avaient bien détecté ces sons étranges, attribués initialement à des créatures mythiques ou à "l’imagination de marins ivres", rappelle l’anatomiste américaine Joy Reidenberg dans l’article.

Ce n’est qu’avec un accès, après la Seconde Guerre mondiale, aux sons enregistrés par les hydrophones militaires que les chercheurs ont compris que ces chants étaient produits par les baleines.

Dans l’étude de Nature, une équipe internationale menée par Coen Elemans, du département de biologie à l’Université du Danemark du sud à Odense, a combiné des expériences sur des larynx de trois espèces de mysticètes (baleine à bosse ; baleine de Minke ; rorqual boréal) avec des modèles anatomiques et informatiques.

Il en a conclu que ces animaux avaient développé des "structures laryngées uniques pour la production de sons".

Deux sons en même temps

Une fois ses poumons pleins d’air, après une inspiration avec son évent et la fermeture de valves empêchant l’intrusion de l’eau, la baleine produit son chant en poussant l’air via son larynx.

Il y vibre entre des cordes cartilagineuses, un peu comme le fait l’air entre les cordes vocales d’un humain pour produire un son. Avant de passer dans une poche, dite laryngée, qui permet son recyclage vers le poumon avant une nouvelle vocalise.

La découverte de Coen Elemans est l’utilisation alternative, et peut-être concomitante selon les espèces, d’un coussinet de graisse situé au-dessus des cordes cartilagineuses. Il permettrait de produire un autre son.

Cette observation a été obtenue en enregistrant les vibrations produites par un flux d’air dans les échantillons de larynx. Qui reste encore impossible à observer sur un animal vivant, compte tenu de sa taille, remarque Joy Reidenberg.

Elle ne s’en demande pas moins si l’hypothèse découlant de l’étude pourrait expliquer comment certaines baleines arrivent à produire au moins deux sons différents en même temps.

Une des limites de l’expérience est sa tenue à l’air libre avec des échantillons de larynx. Qui n’expliquent pas comment des sons produits à l’intérieur de l’animal peuvent se propager jusqu’à l’extérieur dans l’eau, toutes écoutilles fermées.

Les mesures effectuées par l’équipe de Coen Elemans fixent aussi des limites physiologiques aux gammes de fréquence des chants, leur durée et la profondeur jusqu’à laquelle les baleines peuvent les émettre.

Ces vocalises se situeraient ainsi essentiellement aux mêmes profondeurs et fréquences que les sons produits par le trafic maritime. Perturbant une éventuelle communication entre cétacés.