La biologiste Marie Fish a catalogué les sons de l’océan pour que le monde les entende | Science


Parmi les nombreuses énigmes auxquelles ont été confrontés les marins américains pendant la Seconde Guerre mondiale, peu étaient aussi vexants que le son d’ennemis fantômes. Surtout au début de la guerre, les équipages de sous-marins et les opérateurs de sonar à l’écoute des navires de l’Axe étaient souvent déconcertés par ce qu’ils entendaient. Quand l’USS Saumon refait surface pour rechercher le navire dont l’équipage avait détecté les hélices grondantes au large des côtes philippines la veille de Noël 1941, le sous-marin n’a trouvé qu’une étendue vide d’océan éclairé par la lune. Ailleurs dans le Pacifique, l’USS Tarpon a été mystifié par un bruit répétitif et l’USS Permis par ce que les membres d’équipage ont décrit comme le bruit du «martèlement sur l’acier». Dans la baie de Chesapeake, le bruit – assimilé par un marin à «des exercices pneumatiques déchirant un trottoir en béton» – était si fort qu’il menaçait de faire exploser des mines défensives et de couler des navires amis.

Une fois la guerre terminée, la marine, qui avait commencé à soupçonner que des créatures marines étaient, en fait, derrière la cacophonie, se mit à enquêter sur le problème. Pour diriger l’effort, il a choisi une scientifique qui, bien que célèbre à son époque, a été largement négligée par la postérité: Marie Poland Fish, qui fonderait le domaine de la bioacoustique marine.

  Marie Fish examine les algues Sargasses

Marie Fish examine les algues Sargasses à bord d’un navire de recherche le 19 février 1925, lors du voyage qui a permis de lancer sa carrière.

(© Wildlife Conservation Society. Reproduit avec l’autorisation des archives WCS)

Au moment où la marine l’a amenée à bord en 1946, Fish était déjà un biologiste réputé. Née en 1900, Marie Poland – connue de ses amis sous le nom de Bobbie en raison de sa coiffure à clapet – a grandi à Paterson, New Jersey, et était étudiante en prémédecine au Smith College. Après avoir obtenu son diplôme en 1921, cependant, elle s’était tournée vers la mer pour passer plus de temps avec Charles Fish, un jeune scientifique du plancton qu’elle avait rencontré alors qu’elle menait des recherches sur le cancer dans un laboratoire de Long Island. En 1923, après avoir passé un an comme assistante de recherche de Charles, elle a pris un emploi au Bureau américain des pêches dans le Massachusetts; cette même année, ils se sont mariés.

Marie a rapidement prouvé son talent pour l’ichtyologie, devenant une experte de premier plan dans l’étude des œufs et des larves de poissons. En 1925, elle a voyagé dans la mer des Sargasses lors d’un voyage de recherche avec l’explorateur William Beebe, et, à partir d’un étrange œuf ramassé près des Bermudes, a réussi à faire éclore ce qu’elle a décrit comme une «prélarve transparente en forme de ruban» avec «d’énormes crocs . » C’était l’insaisissable anguille d’Amérique – et Fish a été le premier scientifique à identifier l’un de ses œufs. La mer, déclara-t-elle, avait renoncé à un secret, «qu’il ha[d] jalousement gardé pendant tant de siècles.

L’épisode a fait de Fish une célébrité scientifique mineure: «Girl Solves Ancient Mystery», clament les journaux. (Peu importe qu’elle avait 27 ans lorsque la découverte a été annoncée.) De 1928 à 1931, l’année de la naissance de sa fille, Marilyn, elle a entrepris une étude biologique du lac Érié pour le compte du Département de la conservation de l’État de New York, décrivant les stades larvaires d’espèces allant du corégone à la perche jaune. En 1936, elle et Charles ont créé un laboratoire marin à l’Université de Rhode Island, qui survit aujourd’hui en tant qu’école supérieure d’océanographie de l’université. Marie a ensuite été ichtyologiste de l’État du Rhode Island et a fait un séjour de deux ans pour classer les poissons au US National Museum, maintenant le Smithsonian National Museum of Natural History.

Une femme regarde un appareil d'écoute électronique pour étudier les bruits émis par le poisson-chat.

Poisson en janvier 1965, à l’aide d’un appareil d’écoute électronique pour étudier les bruits émis par deux poissons-chats.

(Photo de Lynn Pelham / Le La vie Collection d’images via Getty Images)

À la demande de la marine, Fish a commencé à examiner les rapports volumineux que les sous-marins comme le Saumon avait déposé. Les marins américains, a rapporté Fish, avaient enregistré une gamme étonnante de sons, y compris «des bips, des cliquetis, des grincements, des croassements violents, des crépitements, des sifflements, des grognements, des martelements, des gémissements et des miaulements» et même «le fait de tirer de lourdes chaînes.

«Il était évident que des bruits d’animaux étaient rencontrés», a conclu Fish, bien que précisément quels animaux étaient moins clairs. En plongeant profondément dans l’histoire maritime, elle a trouvé des enregistrements intrigants: un marin du XIXe siècle s’était interrogé sur des sons rappelant les «cloches sifflantes» et «l’énorme harpe».[s]. » Même les chants de sirène de la légende homérique, a-t-elle spéculé, ont peut-être été produits par des écoles d’élevage de croakers.

Pour Fish, il était clair que les créatures océaniques étaient bien plus bruyantes que quiconque ne l’avait deviné. Les ondes sonores se propagent efficacement dans l’eau – cinq fois plus vite que dans l’air – mais, comme Fish s’est empressé de le souligner, elles ne passent pas facilement d’un milieu à l’autre. Si les observateurs avaient simplement «réfléchi à un fait dont ils se seraient peut-être souvenus de leurs leçons de physique», a écrit Fish dans Américain scientifique, ils auraient peut-être su écouter de plus près. Pourtant, la plupart des pairs de Fish considéraient toujours la profondeur saumâtre comme un royaume en sourdine. Lorsque l’explorateur Jacques Cousteau publie ses mémoires en 1953, il l’intitule Le monde silencieux. Fish pensait que les chercheurs avaient simplement écouté dans de mauvaises conditions. «Même les espèces les plus loquaces sont généralement réduites au silence par l’approche d’un navire», a-t-elle observé.

Elle est retournée à l’Université de Rhode Island et, grâce au financement du Bureau de la recherche navale, a commencé à expérimenter. Fish a clôturé une série de clôtures dans la baie de Narragansett au Rhode Island et a abaissé les hydrophones dans les bas-fonds, ce qui lui a permis d’espionner discrètement les animaux marins. Elle a également développé des techniques plus invasives, telles que des secousses électriques à travers des aquariums de laboratoire dans l’espoir de stimuler une réaction du poisson à l’intérieur. La collecte des sujets pour ces expériences incombait à un étudiant de premier cycle nommé Joseph Munro, qui descendait au port à 5 heures chaque matin pour collecter les captures vivantes des pêcheurs locaux. «Tout poisson étrange qui remontait du Gulf Stream, nous le transférions dans un baril à l’arrière de la camionnette et nous nous précipitions vers l’université avant de mourir», se souvient Munro dans une interview avec Smithsonian. Il a dû faire un travail décent: en 1952, Munro a épousé la fille de Fish, Marilyn.

En 1954, Fish avait auditionné plus de 180 espèces, des anguilles (qui émettaient un «put-put» bouillonnant ») à la dorade (« coups gutturaux »). Une vaste bibliothèque acoustique accumulée sur les disques d’enregistrement Presto. Le poisson avait un talent pour la description. Sculpin, écrit-elle, bourdonnait comme des générateurs. Les hippocampes cliquetaient comme une personne claquant des doigts. Hareng frappé, hardtails râpés, basse grognait. Certaines espèces avaient de multiples talents: le crapaud klaxonnait comme «un mélange de cornes de brume» pour attirer les partenaires pendant la saison de reproduction, puis, en s’installant pour garder leurs œufs, émettait un «grondement fort» pour éloigner les intrus. Le plus bavard de tous était le merle de mer, un habitant du fond dont le yakking, aux oreilles de Fish, évoquait «le gloussement et le gloussement de la volaille de basse-cour».

En 1979, la compositrice électronique Ann McMillan sort un album via Smithsonian Folkways, Gateway Summer Sound: sons d’animaux abstraits et autres, qui a utilisé toutes sortes de bruits non conventionnels pour créer des chansons spatiales. Les premiers sons «naturels» que McMillan a inclus dans ses compositions pour l’album proviennent des enregistrements d’animaux marins de Marie Fish.

Le poisson ne se contentait pas de classer le son. Elle et ses élèves ont disséqué de nombreux spécimens à la recherche d’une anatomie bruyante. Certains poissons, a-t-elle découvert, vocalisaient en grincant les mâchoires ou les «dents pharyngées» qui cloutaient leur gorge. Le porc-épic, par exemple, a produit un «gémissement râpeux qui ressemble à une scie ou au grincement d’une charnière rouillée». D’autres, comme le crapaud, faisaient vibrer des muscles spécialisés contre leurs vessies pneumatiques, comme des baguettes contre une caisse claire. Une agrégation de coassins, apprit Fish, était capable d’élever le volume de fond de l’océan à 114 décibels – l’équivalent d’un concert de rock. Et alors que les limites étroites du laboratoire étaient mal adaptées à l’étude des mammifères marins, elle a correctement émis l’hypothèse que les baleines écholocalisent, avant que le phénomène ne soit formellement décrit pour la première fois.

La renommée de Fish a grandi, en partie à cause de son volume de publications volumineux, et en partie à cause de son sexe; très peu de femmes travaillaient alors dans les sciences de la mer, sans parler d’une nouvelle discipline. Fish a lancé des expéditions de collecte de sons aux Bahamas, aux îles Vierges et à Porto Rico à une époque où certaines institutions interdisaient encore aux femmes les voyages en mer. (Roberta Eike, étudiante diplômée du Marine Biological Laboratory de Woods Hole, Massachusetts, a été expulsée du programme après avoir été exclue des expéditions, puis s’être emparée d’une expédition en 1956.) sens de l’humour »qui« écoute[s] sur les ragots des animaux marins.

La Marine a consulté ce que Fish a appelé son «agence de détective sous-marine» pour identifier de nouveaux sons et a utilisé ses recherches pour former les opérateurs de sonar à faire la distinction entre les navires ennemis et les «fausses cibles», comme les baleines. Elle a également été envoyée en France, en Angleterre et en Allemagne pour enseigner aux alliés. Un journaliste a demandé si elle avait déjà identifié une «vraie cible» – un sous-marin russe. «Oui, mais je ne peux pas en parler», dit-elle en changeant de sujet. En 1966, année où elle a pris sa retraite, la Marine lui a décerné un Distinguished Public Service Award, sa plus haute distinction civile. Lorsque Fish est décédée en 1989, à 88 ans, un collègue universitaire l’a élogieuse comme «de loin notre héros le plus décoré».

Si Marie Fish lançait un hydrophone dans l’océan aujourd’hui, elle n’aimerait peut-être pas ce qu’elle a entendu. Le sonar, la navigation industrielle et les levés sismiques explosifs pour le pétrole et le gaz étouffent de plus en plus les grognements des croakers et le rire des merles. Le vacarme, connu par certains chercheurs sous le nom de «blanchiment acoustique», a mortellement désorienté les baleines et tué de jeunes poissons, et le rugissement de l’exploitation minière en haute mer pourrait bientôt pénétrer même dans les profondeurs les plus reculées. Et si l’étude de la bioacoustique marine n’est plus un domaine obscur, ses praticiens ont eu tendance à se concentrer sur les baleines et les dauphins. «De son temps à aujourd’hui, nous en savons encore très peu sur la façon dont les poissons utilisent le son pour communiquer, sans parler des crustacés», déclare Tzu-Hao Lin, chercheuse assistante à l’Academia Sinica, l’académie nationale de Taiwan.

En 2018, Lin a fondé l’Ocean Biodiversity Listening Project, une base de données mondiale en libre accès d’enregistrements marins, capturés dans des environnements allant des récifs coralliens ensoleillés aux évents des fonds marins. Le projet, dit-il, est une «bibliothèque qui établit la relation entre les sons et les espèces de poissons», un recueil qui peut aider d’autres scientifiques à comprendre comment les activités humaines déforment les paysages sonores marins. L’armée a également été obligée de poursuivre le travail de Fish: en 2018, après que des groupes de conservation ont poursuivi la marine pour les impacts de son sonar sur les baleines, le gouvernement a réglé l’affaire en créant un programme appelé SanctSound, déployant des hydrophones et des drones pour surveiller bruit dans les Keys de Floride, les îles Anglo-Normandes et d’autres sanctuaires marins.

En 2020, les paysages sonores naturels de l’océan sont devenus de nouveau audibles, car la pandémie de Covid-19 a ralenti le trafic maritime. Dans la baie Glacier de l’Alaska, par exemple, les biologistes ont pu entendre beaucoup plus clairement le bavardage des baleines à bosse. Peut-être que Fish serait réconforté par notre capacité renouvelée d’entendre le claquement des crevettes et le cliquetis des hippocampes – habitants, comme elle l’a dit, du «monde autrefois silencieux couvrant les trois quarts de la surface de la terre».

Les efforts américains et soviétiques pour entraîner les dauphins et les otaries à des missions furtives ont rencontré un succès mitigé
Par Ted Scheinman

Marie Fish n’a pas été la seule biologiste marine dont l’expertise a été sollicitée par les forces armées pendant la guerre froide. Dans l’une des initiatives les plus novatrices, les États-Unis ont formé des dauphins et d’autres créatures marines à effectuer une série de tâches navales extraordinaires dans le cadre du programme sur les mammifères marins. L’URSS a riposté en tentant de former ses propres sentinelles et espions aquatiques. Les efforts militaires pour exploiter l’intelligence des mammifères marins étaient souvent ingénieux et parfois couronnés de succès. D’autres fois, ils représentaient un exercice chimérique de collaboration interspécifique.

Cloaking Communications

(Mike Parry / Minden Pictures)

En 1973, l’US Navy a commencé ses premiers tests pour masquer les communications inter-navires en utilisant les bruits de globicéphale préenregistrés comme un livre de codes mutuellement intelligible. Malheureusement, la marine ne savait pas comment projeter les sons des baleines sur de longues distances. Mais en 2018, des chercheurs chinois ont publié des études indiquant que la technologie actuelle permet la diffusion longue distance de chants codés de dauphins et de baleines.



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