Selon une étude publiée lundi 7 septembre 2015 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences par des chercheurs de l’université de Californie à Santa Cruz (USCC), les concentrations en mercure élevées dans les eaux côtières proches du parc d’État d’Año Nuevo, en Californie du Nord (États-Unis), seraient liées à la mue annuelle des éléphants de mer.

Les tissus de ces prédateurs piscivores, situés au sommet de la chaîne alimentaire, contiennent en effet d’importantes doses de mercure. Aujourd’hui, la pollution par ce métal constitue un problème majeur des milieux marins puisque le méthylmercure - la forme organique la plus toxique du mercure - est facilement absorbé par les êtres vivants et s’accumule dans leur organisme. Au fil du réseau trophique, cette substance nocive se concentre alors de plus en plus, suivant un phénomène appelé bioamplification. Les concentrations de méthylmercure chez les grands prédateurs seraient ainsi entre 1 et 10 millions de fois supérieures à celles relevées dans l’eau de mer.

COLONIE D’ÉLÉPHANTS DE MER DU NORD DANS LE PARC D’AŇO NUEVO

Colonie d'éléphants de mer dans le parc d’État dAño Nuevo (photo Dave Pape).

« De nombreuses recherches ont été consacrées à la bioamplification dans les chaînes alimentaires mais nous sommes allés plus loin en étudiant l’étape suivante », estime Jennifer Cossaboon, qui a dirigé ces recherches lors de ses études à Santa Cruz.

Des taux multipliés par 17 !

En 1981 déjà, des travaux également conduits à l’UCSC avaient mis en évidence des concentrations élevées en mercure dans les moules vivant à proximité des colonies de pinnipèdes d’Año Nuevo et de l’île de San Miguel, située dans le parc national des Channel Islands au sud de la Californie. « À cette époque, nous ne disposions d’aucun instrument d’analyse permettant de déterminer les concentrations de mercure dans l’eau de mer et nous avons eu recours aux moules comme espèce sentinelle », précise Russell Flegal, professeur de microbiologie et d’écotoxicologie à l’UCSC et coauteur de cette étude. « Pour ces nouvelles recherches, nous avons pu mesurer les changements saisonniers des concentrations de méthylmercure dans l’eau et constater leur envolée durant la période de mue des éléphants de mer. »

COUPLE D'ÉLÉPHANTS DE MER AVEC UN JUVÉNILE

Moins imposant que l’espèce australe (Mirouga leonina), l’éléphant de mer du nord (M. angustirostris) présente un dimorphisme sexuel très marqué. Les mâles mesurent jusqu’à 5 mètres de long pour une masse d’environ 2.200 kilos. Atteignant 3 mètres de longs, les femelles pèsent entre 400 et 800 kilos. Ici, un couple avec un jeune (photo Brocken Inaglory).

Par rapport à d’autres zones côtières, le site d’Año Nuevo affiche des concentrations deux fois plus élevées pendant la saison de reproduction des éléphants de mer et 17 fois plus importantes lors de la mue de ces gros phoques ! Vivant dans le centre et l’est du Pacifique nord, les éléphants de mer septentrionaux (Mirounga angustirostris) fréquentent les eaux californiennes de décembre à mars pour s’accoupler et mettre bas. La période de mue s’étale ensuite d’avril à la fin du mois d’août. À cette période, le pelage et la couche externe de l’épiderme des animaux se détachent par plaques sur les plages.

Des eaux plus polluées que la baie de San Francisco

Lors de ses investigations, M. Flegal avait mis en évidence de hautes concentrations de mercure dans les excréments des otaries. Outre les éléphants de mer, l’île d’Año Nuevo abrite une importante population de lions de mer de Californie (Zalophus californianus) et de Steller (Eumetopias jubatus), la présence de l'otarie à fourrure du Nord (Callorhinus ursinus) restant occasionnelle. Cependant, durant leur séjour dans cette réserve marine, les éléphants de mer jeûnent la plupart du temps et excrètent donc très peu. Par conséquent, selon Jennifer Cossaboon, la variation des concentrations de méthymercure dans les eaux d’Año Nuevo doit être essentiellement attribuée à la mue des éléphants de mer. Lors des pics enregistrés durant cette saison, les taux de contamination par le mercure seraient d’ailleurs plus élevés que ceux relevés dans l’estuaire de la baie de San Francisco, une zone pourtant très urbanisée.

ÎLE D'AŇO NUEVO

Lors de sa découverte en 1603 par l’explorateur espagnol Sebastián Vizcaíno (1548 - 1615),  Año Nuevo était une presqu’île. Depuis, le bras de mer la séparant du continent ne cesse de s’élargir. Sa côte ouest est remarquable par ses champs de dunes actives, parmi les derniers préservés en Californie. L’île couvre 3,7 hectares (photo Doc Searls).

Pour Russell Flegal, les quantités de mercure dans l’océan ont augmenté entre deux et quatre fois depuis l'ère préindustrielle, notamment à cause de la combustion du charbon. Et malheureusement, ces émissions de mercure devraient augmenter encore durant plusieurs décennies, estime cet expert.

De l’influence des zones de nourrissage

D’après les conclusions - parues le 17 juin 2015 dans le journal britannique Proceedings of the Royal Society - d’une seconde étude effectuée par une autre équipe de chercheurs de l’UCSC, les concentrations de mercure dans le sang et les muscles des éléphants de mer septentrionaux seraient parmi les plus élevées jamais rapportées pour des prédateurs marins. Par ailleurs, ces taux  dépendraient des stratégies de chasse de ces phoques, dont plusieurs spécimens ont été suivis par satellite au cours de leurs déplacements dans les zones d’alimentation du Pacifique nord. Les concentrations les plus importantes ont été trouvées chez les individus se nourrissant en haute mer et aux plus grandes profondeurs tandis que les moins élevées ont été découvertes chez les animaux se nourrissant le long des côtes. En outre, 99 % des éléphants de mer étudiés présentaient des taux de mercure sanguins supérieurs au seuil de toxicité chez l’homme. « Néanmoins, Il faut rester prudent lors de telles comparaisons d’une espèce à l’autre », tempère Sarah Peterson, principale auteure de ces travaux. « Nous ne connaissons pas les conséquences de ces concentrations sur la santé des éléphants de mer. »

MÂLE ÉLÉPHANT DE MER SEPTENTRIONAL

 Bien que plus petits que ceux de l’espèce australe, les éléphants de mer mâles du nord arborent une trompe de plus grande taille comme ce spécimen photographié dans la zone protégée du Point Reyes National Seashore, en Californie (photo Frank Schulenburg).

Cette diplômée en écologie et en biologie évolutionniste a également rédigé un article, paru le 7 juillet 2015 dans le bulletin Environmental Contamination and Toxicology, consacré aux niveaux de mercure sanguin chez quatre espèces de pinnipèdes, l’éléphant de mer du Nord, l’otarie de Californie, le lion de mer de Steller et le phoque commun (Phoca vitulina). Les analyses d’échantillons de poils ont révélé un taux de méthymercure non seulement élevé chez les éléphants de mer mais aussi plus important que chez les otaries de Californie vivant sur les côtes proches de l’île d’Año Nuevo.

Sources : université de Californie (UCSC), California State Parks.