a sea turtle with an Argos PTT (credit Kelonia)
21.12.2020 Animaux marins

Des tortues marines en plein cyclones tropicaux

La collecte par Argos de températures et de profondeurs mesurées par des capteurs équipant des tortues de mer permet d’échantillonner les 100 premiers mètres des océans tropicaux, une couche d’où les tempêtes et les cyclones tirent leur énergie. Elle permet également de comprendre le comportement des tortues de mer piégées dans ces événements extrêmes.

Photo : une tortue marine équipée d’un émetteur Argos (crédits Kelonia)

Comme on peut le voir sur Les animaux peuvent aider les systèmes d’observation des océans, le réseau automatisé d’observation des océans souffre d’un certain nombre de lacunes qui pourraient être comblées par des capteurs équipant des animaux (ou “bio-logging“) tels que les émetteurs Argos déployées sur les tortues de mer (voir aussi Les tortues olivâtres aident à la prévision des océans). Comme mentionné dans l’article, l’un des avantages de l’utilisation de tortues marines pour échantillonner la structure de l’océan réside dans la fréquence d’échantillonnage beaucoup plus élevée que celle des flotteurs dérivant Argo par exemple (qui ont un cycle de 10 jours), car ces animaux plongent et remontent à la surface pour respirer jusqu’à 30 fois par jour.
Les tortues marines sont particulièrement bien adaptées à la collecte de mesures dans les 100 premiers mètres des océans tropicaux. Cette state de l’océan est particulièrement intéressante dans les régions où se développent les tempêtes tropicales et les cyclones, car ces phénomènes atmosphériques tirent leur énergie de la chaleur contenue dans les premiers mètres de l’océan. L’utilisation de capteurs de température et de profondeur portés par des tortues marines, associés à des balises de télémétrie par satellite, peut ainsi permettre d’échantillonner ce paramètre important sur le plan météorologique.

 

Les tortues marines suivies

 

Tracks of sea turtles released from Reunion Island between Jan 2019 and March 2020 (from [Bousquet et al.,2020])
Trajets des tortues marines relâchées depuis l’île de la Réunion entre janvier 2019 et mars 2020 (d’après [Bousquet et al.,2020])

 

 

Le projet “Tortues marines pour la recherche et la surveillance océanique” (Sea Turtles for Ocean Research and Monitoring, Storm) a permis d’équiper de jeunes tortues caouannes (Caretta caretta) et olivâtres (Lepidochelys olivacea) accidentellement prises par des engins de pêche aux environs de l’île de la Réunion (55,28°E ; 21,15°S). Tous les animaux ont été amenés au centre de soins Kelonia pour y être soignés. Une fois rétablis, ils ont été équipés d’émetteurs de télémétrie par satellite Argos, qui comprenaient des capteurs de température et de pression, et relâchés, indépendamment de la saison. Dans la première phase de Storm (janvier 2019 – juin 2020), 11 tortues (8 caouannes et 3 olivâtres) ont été relâchées depuis l’île de la Réunion. En juin 2020, environ 115 000 paires d’observations profondeur/température ont été collectées sur des périodes allant de 28 jours (pour la tortue baptisée “Nesta”) à 480 jours (pour “Tina”) dans tout l’océan Indien tropical occidental.

 

 

Température mesurée

Comparison of several sea turtle-borne (square, aggregated temperature measurements over a 12–18-h period at the nearest Argo positions within a 3–14-day interval), Argo (red, spatially and temporally localized) and CMEMS model Glo12 ("Nemo", blue dotted, spatially and temporally localized) temperature profiles in the South-Western Indian Ocean basin on (A) 19 June 2019, (B) 26 April 2019, (C) 31 March 2019 and (D) 4 April 2020 details top and bottom of each sub-panel for the date, reference and location of the profiles). (from [Bousquet et al.,2020])
Comparaison de plusieurs mesures de température sur des tortues de mer (agrégées, carrés, sur une période de 12 à 18 heures, aux positions Argo les plus proches dans un intervalle de 3 à 14 jours), Argo (rouge, localisé spatialement et temporellement) et du modèle CMEMS Glo12 (“Nemo”, pointillé bleu, localisés dans l’espace et dans le temps) dans le bassin du sud-ouest de l’océan Indien les (A) 19 juin 2019, (B) 26 avril 2019, (C) 31 mars 2019 et (D) 4 avril 2020 ; détails en haut et en bas de chaque sous-panneau pour la date, la référence et l’emplacement des profils). (extrait de [Bousquet et al.,2020])

 

La plupart des données de température collectées par ces tortues marines l’ont été dans les 100 premiers mètres de l’océan (près de 60 % au-dessus de 20 m, 40 % dans la couche allant de 20 à 100 m de profondeur). Des observations (2%) en petit nombre ont également été collectées en dessous de 120 m, et jusqu’à 320 m et même 400 m (aucune donnée de température n’a été enregistrée en dessous de 340 m). La profondeur moyenne des plongées est différente pendant la journée (principalement au-dessus de 20 m) et la nuit (principalement entre 20 et 60 m).
Les températures enregistrées ont été comparées avec les mesures des flotteurs Argo, ainsi qu’avec les données des satellites et des modèles. Elles sont en bon accord, compte tenu des marges d’erreur, à toutes les profondeurs échantillonnées.

 

Des tortues marines qui mesurent dans un cyclone

 

Location of Tom (yellow) and India (green) overlaid on optical images (Modis on Terra & Aqua, Nasa) showing tropical cyclones Herold initial phases in March 2020 (from [Bousquet et al.,2020])
Localisation de Tom (jaune) et d’India (vert) sur des images optiques (Modis sur Terra & Aqua, Nasa) montrant les phases initiales du cyclone tropical Herold en mars 2020 (d’après [Bousquet et al.,2020])

 

Trois de ces tortues marines ont été prises dans un système tropical de basse pression (India et Tom dans le cyclone tropical Herold en mars 2020), ou dans son voisinage immédiat (Brice près du cyclone tropical Kenneth en avril 2019). Brice a été piégé pendant plusieurs jours à proximité immédiate de Kenneth en avril 2019 pendant sa phase de cyclogenèse, tandis que Tom et India se sont déplacés à proximité d’Herold en mars 2020. India est resté immobile pendant plusieurs jours à moins de 10 à 50 km de l’œil de la tempête, tandis que Tom est resté à quelques centaines de kilomètres à l’est. Pendant toute cette période, les deux tortues marines ont mesuré la température de surface et des profils de température verticaux, dans une situation où la température de surface (SST) dérivée des satellites ne peut être collectée en raison de la présence de nuages (en particulier pour les instruments infrarouges). Ces ensembles de données, qui sont actuellement en cours d’analyse, seront particulièrement utiles pour évaluer la réponse de la température des océans aux cyclones tropicaux, ainsi que le comportement des tortues marines dans ces événements extrêmes.

 

Développer le réseau de mesures des tortues marines dans l’océan Indien

La première phase de Storm a démontré l’intérêt d’utiliser des tortues marines pour collecter des données océaniques in situ dans cette zone tropicale relativement peu instrumentée, et permis de mieux comprendre l’écologie spatiale de ces animaux.

La phase suivante de Storm, qui a débuté en novembre 2020, vise à étudier plus précisément la structure de l’océan (et le comportement des tortues de mer) pendant la saison des cyclones tropicaux (novembre-avril). De novembre 2020 à mars 2021, une douzaine de tortues marines – dont certaines sont équipées pour la première fois de capteurs de conductivité en plus des capteurs de température et de profondeur – seront ainsi relâchées depuis La Réunion, toutes les 2 à 3 semaines, pour échantillonner la structure de l’océan et, espérons-le, collecter des données en conditions cycloniques. À cet égard, les principaux objectifs de cette nouvelle expérience seront d’estimer le temps de récupération du contenu thermique de l’océan dans des conditions cycloniques ainsi que d’évaluer la capacité des modèles océaniques à prévoir l’intensité et l’étendue spatiale du refroidissement dans le sillage et à proximité des cyclones tropicaux.

La dernière phase, qui débutera en juin 2021 pour une période de deux ans, verra 60 à 70 tortues de mer équipées et relâchées en différents points du bassin du sud-ouest de l’océan Indien, en collaboration avec six aires marines protégées de la zone. Alors que les deux premières phases de Storm étaient consacrées aux tortues caouannes et olivâtres, cette troisième phase permettra d’équiper et d’étudier le comportement des cinq espèces vivant dans l’océan Indien tropical – y compris des tortues luths, qui seront équipées dans le canal du Mozambique.

 

Référence & liens