ProScience | Te Turu ’Ihi

Ça "gaz" chez les thons !

mercredi 20 mai 1998 par David Leou-Tham

Plongées des thons en Polynésie Française et la gestion de leurs gaz dissous

Tout commença par un coup de fil, coupant ma sieste d’étudiant à Lyon, de Monsieur F. X. Bard, directeur de l’ORSTOM Tahiti (Organisme de Recherche Scientifique des Territoires d’Outre-Mer ou nouvellement pour le Développement et la Coopération) :

« j’ai un sujet de recherche à vous proposer dans le cadre dans vos études en milieux extrêmes ! Il s’agit des plongées des thons en Polynésie Française et la gestion de leurs gaz dissous ! On a remarqué que des thons ou « aahi » font des mouvements de plongées profondes à plus de 500 m, avec des remontées très rapides sans que leurs vessies gazeuses n’explosent ! Comment font-ils alors pour gérer leur gaz, surtout l’azote pour ne pas avoir des problèmes de sursaturation et de décompression ? »

Après avoir suivi des cours à Toulon sur les milieux extrêmes et de longues recherches de rapports scientifiques sur les thons (avec l’aide des associations étudiantes Polynésiennes), ce fut le retour au « fenua » pour 6 mois de stage...

Le contact avec l’ORSTOM à Arue est chaleureux ; je rencontre l’équipe ECOTAP (travaillant sur l’Etude du COmportement des Thonidés par l’Acoustique et la Pêche à la palangre en Polynésie Française) composée de chercheurs de divers organismes : l’IFREMER, le SMA, et l’ORSTOM.

Tout travail scientifique commence par un temps de lecture au bureau, d’assimilation personnelle et de compréhension des données scientifiques (souvent en anglais, la langue internationale) : lectures d’articles, photos, films, contact par l’internet des spécialistes des thons (R. Brill de Hawaii, A. Bertrand de Orstom France...), visites de bibliothèques ( OTAC, EPHE de Moorea, IFREMER de Vairao, Institut Malardé, Université du Pacifique, ORSTOM). J’ai pu ainsi plonger dans le monde mystérieux des thons...

Les thons en Polynésie Française sont des thonidés tropicaux (voir figure 1)

  • l’albacore en français (yellow fin, thon jaune ou aahi) ;
  • le patudo ou thon obèse (big eye tuna, thon à gros yeux ou aahi tatumu) ;
  • le listao en français (skip jack, bonite ou auhopu).

Il existe aussi des thons tempérés :

  • le germon en français (albacore, thon blanc ou aahi taria) ;
  • le thon rouge (blue fin) ; il est très rare en Polynésie.
GIF - 32.2 ko
Figure 1 : image tirée de "Atlas des pêcheries thonières tropicales, captures mondiales et environnement" de Alain Fonteneau.
Orstom éditions 1997.
GIF - 8.8 ko
Figure 2 : déplacement verticaux BE23 (Bigeye 45-50 kg) - ECOTAP 18 (d’après Laurent Dagorn)
  • en journée, le thon est en profondeur et de nuit en surface.
  • Remarquez les pics de remontée rapides de 450-500m à 100-150m ! Le thon anticiperait-il sa remontée ?

Des expériences de marquages soniques (depuis les années 70) ont permis de connaître les déplacements horizontaux et verticaux des thons. On pose un capteur sur le thon et on enregistre ses déplacements en temps réel à partir du bateau qui le suit à une distance maximum de 500-800m.

On a pu observer des mouvements verticaux rapides (dits « en ascenseur ») des thons, ou des aller-retour de la couche de surface (eau chaude ), à la thermocline (couche de transition où la température de l’eau décroît rapidement) et aux eaux froides (voir figure 2).

On a proposé trois raisons de ses mouvements rapides : la nage planée qui économise de l’énergie, la chasse en profondeur en suivant ses proies, et un moyen de se refroidir dans les eaux froides profondes.

Comment cela est-il possible ?‘

Les contraintes du milieu marin profond sont nombreuses

  • la température varie beaucoup de 30° en surface à 8°C vers 500m,
  • la concentration en oxygène dissous dans l’eau est très faible (atteignant 1ml/L dans les zones les moins oxygénés),
  • la luminosité diminue laissant place à l’obscurité,
  • la pression de l’eau est tellement forte que l’on subit plus de 1kg/cm2 tous les 10m de profondeur (soit 50kg /cm2 à 500m),
  • les courants sont complexes (El Niño...),
  • la salinité ou taux en sels diminue !

Les thons ont de nombreuses adaptations (Sharp et Dizon, 1978/Bard, Bach et Josse, 1997) anatomiques facilitant une nage rapide et les plongées :

  • une vision crépusculaire (le Bigeye peut voir dans le noir grâce à ses yeux spécifiques),
  • des échangeurs de chaleur à contre courant (capacité à produire et garder de la chaleur, le thon est plus chaud que la mer, après l’avoir pêché, alors que c’est un animal à sang froid !),
  • une répartition séparée des muscles rouges (biens oxygénés et profonds à l’intérieur du corps) et blancs (moins bien oxygénés et externes) et sa vessie gazeuse (remplie de gaz) ou dite natatoire (car servant aussi pour l’équilibre lors de la nage).

Les thons respirent dans l’eau, par leur branchies (dont la finesse de leur paroi branchiale est de 0.5 microns ; soit 100 fois moins que 1mm), permettant l’entrée des gaz sous forme dissoute, le plus souvent, jusqu’aux tissus qui ont besoin de se nourrir via le système circulatoire (composée d’artères et de veines d’ou le sang circule).

F. X. Bard, mon maître de stage me disait encore :

« Quelles sont les mécanismes de gestion des tensions partielles d’azote dans les fluides internes lors de remontées rapides des thons ? Il est établi que le bigeye peut évoluer en profondeur pour chasser pendant 30 minutes à une heure, puis remonte très rapidement pour se réchauffer. Le bigeye possède-t-il une maîtrise particulière de la décompression de l’azote ? »

Entre croyances populaires et raisonnements scientifiques

On sait que l’azote entre dans le thon sous forme dissoute et est transporté par le sang, comme tous les autres gaz (oxygène...) ; le sang passe par les « rete mirabile » qui sont des groupements de veines et d’artères collées (c’est aussi une spécificité du thon), et ses « rete » irriguent en partie la fameuse vessie gazeuse (voir figure 3).

Le thon ne pourrait-il pas stocker l’azote à l’intérieur de sa vessie ? Le processus d’entrée de l’azote dans la vessie reste encore inconnu, mais on connaît bien le mécanisme d’entrée de l’oxygène.

Que se passe t’il alors à la décompression, car la pression va diminuer, et la vessie grossir jusqu’à exploser ! ... sauf si le thon peut éliminer à temps le surplus gazeux par un processus à déterminer ?

Sinon je me demande aussi si l’azote qui sortirait de la vessie étant une quantité infime, mais sous forme gazeuse cette fois, ne pourrait-elle pas rester à l’état de petites bulles et ainsi ne pas boucher les conduits sanguins (Si la pression est forte, ce qui est le cas chez le thon, les bulles restent stabilisées et petites et n’ont pas le temps de grandir, de plus si elles atteignaient des tailles importantes, la pression étant tellement forte, qu’elle réussirait à faire exploser les bulles bouchant le conduit).

L’hémoglobine du thon est aussi très spécifique et on connaît un rôle spéciale du complément (qui est un moyen de défense immunitaire général), qui est très développé chez le thon, qui jouerait un rôle important lors de la décompression.

GIF - 17.4 ko
Figure 3 : Système circulatoire du thon rouge (d’après Carey et al. 1984)
L’entrée des gaz dissous dans le thon s’effectue par ses branchies, ensuite les gaz sont transportés par le sang et sont distribués aux tissus (notamment la vessie gazeuse, qui est un organe isolé).
Il y a retour du sang au foie (un organe détoxifiant) et au coeur par les veines.
Le coeur envoie le sang aux branchies, qui peut éjecter les gaz restants.
Mon étude se porte au niveau des branchies et de la vessie gazeuse.

Expérimentations et résultats

Le travail de terrain est formateur ; on va observer des thons à la criée du chantier naval du pacifique avec F. X. Bard. On écoute l’expérience de pêcheurs, leurs techniques de pêche : « les trous à thons » disent-ils ? Ces fameux endroits où les thons se cachent en bancs, et aussi sous des épaves flottantes ou artificiellement des DCP (les Dispositifs de Concentrations de Poissons).

F. X. Bard m’a tout de suite orienté sur une étude histologique comparée, au niveau des vessies gazeuses et des branchies. Mais avant tout, il fallait « se faire la main » et apprendre la dissection de poissons (dissections de bonites, papio, thons…) !

Grâce à l’aide des pêcheurs de Arue, et A. Asin, on a pu se procurer les thons indispensables. On prend le thon, on le pèse, on mesure sa longueur corporelle, on observe l’aspect extérieur, et on dissèque en commençant par lui enlever ses branchies et tous les autres organes (surtout vessie gazeuse...). Tout est mis sous formol pour la conservation, et au frais.

Par le laboratoire d’analyse locale du Dr Boz et Didier Petit, on a pu avoir des coupes de tissus très fines de branchies et de vessies. Les mesures ont été possible grâce au microscope et à un lecteur de profil (pour l’agrandissement des lames sur support visuel) de l’ORSTOM et du micromètre (une loupe de mesure) de Madame Payri de l’Université du Pacifique.

On a donc pu trouver pour les vessies (qui se présentent comme des chambres à air), que les épaisseurs de leurs tissus sont importantes chez le bigeye, qui a donc la vessie la plus résistante et la plus robuste, ensuite celui de l’albacore un peu moins, et très peu épaisse pour le germon, montrant une grande fragilité (ce qui expliquerait que ses vessies moins solides explosent lors de remontées rapides sur le bateau).

Les contenus en gaz dans les vessies n’ont pu être analysés, faute de moyens, mais F. X. Bard a pu obtenir leur volume en les remplissant d’eau, un long travail de patience.

En ce qui concerne l’étude branchiale (des surfaces d’échanges pour pouvoir apprécier le taux de passage de gaz), elle est en cours, mais on peut dire que cela avoisine 3 000 000 mm² ou 3 m² pour une bonite de 1.5 kgs (on espère trouver plus pour le bigeye) !

Avec l’aide précieuse de J. Pages, on a d’ailleurs démarré le travail plus théorique sur les compartiments internes du thon, pour pouvoir déterminer les vitesses d’élimination de l’azote. Ceci est très difficile pour moi, il faut se replonger dans les maths (calculs différentiels) ! De plus, F. X. Bard m’a fourni un cadeau en or : les données de traques soniques de thons provenant d’ECOTAP ; c’est un honneur de pouvoir travailler sur les travaux d’autres chercheurs ! Il faut que je calcule les vitesses de remontées des thons, pouvant atteindre les 0.75 m/s, soit 45 m/mn ou 2.7 km/h !

En Conclusion

« La Polynésie Française développe actuellement une flottille de thoniers pratiquant la pêche à la « palangre » (engin de pêche en milieu profond). Le programme ECOTAP étudie depuis 1995 les thons présents dans la Zone Economique Exclusive (ZEE) afin de fournir les éléments scientifiques propres à asseoir une exploitation durable de cette ressource thonière » me dit Bard.

C’est dans ce contexte scientifique que s’inscrit mon travail de recherche sur l’évolution verticale des thons en milieu profond, et la gestion de leur gaz dissous tel l’azote.

Cette meilleure connaissance des thons nous permettrait de mieux les comprendre, donc indirectement prédire leur comportement lié à la pêche, et une approche du problème de la décompression.

Je remercie d’avance tout le monde de l’ORSTOM, à tous ceux croisés, auxquels, leur rendre hommage est leur donner le plus précieux des noms. Comme le disait un vieux pêcheur : « jetez vos filets, croyez ou pas à la pêche miraculeuse, oui le travail rapproche les hommes, si elle n’est pas exploitation et domination, car elle nous libère ! ».

Données bibliographiques principaux

  • Sharp et Dizon,1978, The physiological ecology of tunas (en anglais !)
  • Bard, Bach, Josse, 1997, Habitat et écophysiologie des thons, quoi de neuf après 15 ans ? (en cours de publication scientifique !)

Accueil du site | Contact | Plan du site | Espace privé | Statistiques | visites : 75857

Suivre la vie du site fr  Suivre la vie du site Nos actions  Suivre la vie du site Les concours de vulgarisation   ?    |    Les sites syndiqués OPML   ?

Site réalisé avec SPIP 2.1.23 + AHUNTSIC

Creative Commons License