Les phoques éléphants du Nord ne dorment que deux heures par jour en mer.

Les éléphants de mer du Nord sont de véritables maîtres des siestes éclairs.

Les chercheurs rapportent dans le Science du 21 avril que lors de longs voyages en mer, les phoques ne dorment pas plus de 20 minutes à la fois. Les animaux ne dorment que deux heures par jour en moyenne lorsqu'ils nagent au large pendant des mois, rivalisant ainsi avec les éléphants d'Afrique pour le moins de sommeil mesuré chez les mammifères (SN: 3/1/17).

« Il est important de cartographier ces extrêmes de [comportement de sommeil] à travers le règne animal pour mieux comprendre l'évolution et la fonction du sommeil pour tous les mammifères, y compris les humains », déclare Jessica Kendall-Bar, écophysiologiste à l'Université de Californie à San Diego. Savoir comment les phoques dorment pourrait également guider les efforts de conservation visant à protéger les endroits où ils dorment.

Les éléphants de mer du Nord (Mirounga angustirostris) passent la majeure partie de l'année dans l'océan Pacifique. Lors de ces odyssées, les animaux cherchent sans relâche du poisson, des calmars et d'autres aliments pour soutenir leurs corps énormes, qui peuvent peser aussi lourd qu'une voiture (SN: 2/4/22). Parce que les éléphants de mer du Nord sont les plus vulnérables aux requins et aux orques à la surface, ils remontent à l'air libre seulement quelques minutes à la fois entre de longues plongées de 10 à 30 minutes (SN: 9/28/02).

« Les gens savaient que ces phoques plongeaient presque tout le temps lorsqu'ils étaient en mer, mais on ne savait pas s'ils dormaient ni comment », explique Niels Rattenborg, neurobiologiste à l'Institut Max Planck pour l'Intelligence Biologique à Seewiesen, en Allemagne, qui n'a pas participé à l'étude.

Pour savoir si les phoques dorment pendant la plongée, Kendall-Bar et ses collègues ont développé une casquette EEG étanche pour les animaux. En utilisant la casquette et d'autres capteurs, l'équipe a suivi les ondes cérébrales, les rythmes cardiaques et le mouvement 3D de 13 jeunes femelles phoques, dont cinq dans un laboratoire et six dans le parc d'État côtier d'Año Nuevo au nord de Santa Cruz, en Californie. Les données EEG enregistrées pendant que les phoques dormaient ont révélé à quoi ressemblaient les ondes cérébrales de leur sommeil.

L'équipe de Kendall-Bar a également pris deux phoques équipés de capteurs d'Año Nuevo et les a relâchés sur une autre plage à environ 60 kilomètres au sud. Pour rentrer chez eux, les phoques ont dû traverser le profond canyon de Monterey, un endroit similaire aux eaux profondes et infestées de prédateurs fréquentées par les phoques lors de leurs voyages de recherche de nourriture de plusieurs mois. En associant les relevés EEG des phoques à leur mouvement de plongée pendant ce voyage, les chercheurs ont découvert comment les éléphants de mer du Nord dorment pendant de longs voyages.

Les animaux nagent d'abord de 60 à 100 mètres sous la surface, puis se laissent glisser, explique Kendall-Bar. Lorsqu'ils s'endorment en sommeil lent, les animaux continuent de se tenir debout pendant plusieurs minutes. Mais le sommeil paradoxal s'installe, tout comme la paralysie du sommeil. Les animaux se retournent et dérivent en spirales douces vers le fond de la mer. Les phoques peuvent descendre de plusieurs centaines de mètres de profondeur pendant ces siestes - bien en dessous de l'endroit où leurs prédateurs chassent normalement. Lorsque les phoques se réveillent après cinq à dix minutes de sommeil, ils remontent à la surface. Toute la routine prend environ 20 minutes.

Les chercheurs ont pu identifier les siestes dans les relevés de plongée de 334 phoques adultes munis de balises de suivi de 2004 à 2019 en cherchant ce mouvement caractéristique de plongée. Ces schémas de sommeil ont révélé que les éléphants de mer du Nord dorment en moyenne environ deux heures par jour lors de missions de recherche de nourriture de plusieurs mois. Mais les phoques dorment près de 11 heures par jour sur la terre ferme pour se reproduire et muer, où ils peuvent s'offrir de longues siestes sur la plage sans craindre les prédateurs.

« Ce que font les phoques ressemble peut-être à ce que nous faisons lorsque nous dormons tard le week-end, mais à une échelle de temps beaucoup plus longue », déclare Rattenborg. Lui et ses collègues ont découvert un style de sommeil similaire de festin et de famine chez les grands frégates, qui volent au-dessus de l'océan (SN: 6/30/16). « Bien qu'ils puissent dormir en volant », dit-il, « ils dorment moins d'une heure par jour pendant jusqu'à une semaine à la fois, et une fois de retour sur la terre ferme, ils dorment plus de 12 heures par jour. »

Curieusement, les habitudes de sommeil des éléphants de mer du Nord sont très différentes de celles des autres mammifères marins observés en laboratoire. « Beaucoup d'entre eux... dorment avec seulement la moitié de leur cerveau à la fois », explique Kendall-Bar. Cet état de demi-éveil permet aux dauphins, phoques fourrure et lions de mer de pratiquer une vigilance constante, en dormant littéralement avec un œil ouvert.

« Je pense que c'est plutôt cool que les éléphants de mer fassent cela sans (sommeil unilatéral) », déclare Kendall-Bar. « Ils éteignent complètement les deux moitiés de leur cerveau et se rendent vulnérables. » Il semble que la clé pour profiter d'un sommeil profond soit de dormir profondément dans la mer.