Les scientifiques apprennent à parler le langage des baleines

Dans une première mondiale, des scientifiques ont eu une « conversation » avec une baleine. Aujourd’hui, les chercheurs tentent de découvrir ce qu’ils disent réellement.

Un grognement de « pulsation » émane du haut-parleur sous-marin du navire de recherche. Une baleine à bosse se détache de son groupe et s'approche. Le mammifère fait le tour du bateau. Il fait surface puis replonge, sa queue glissant sans bruit dans l'eau et fait écho au rappel.

Les chercheurs qui ont « conversé » avec une baleine à bosse affirment que leur rencontre pourrait être la première étape vers une communication avec une intelligence non humaine. C’est en 2021, au large des côtes du sud-est de l’Alaska, que l’équipe de six scientifiques a diffusé un enregistrement d’un appel de salutation à bosse à l’aide d’un haut-parleur sous-marin. Ils ont été stupéfaits lorsqu'une baleine à bosse qu'ils avaient nommée Twain a répondu de manière conversationnelle.

"C'est comme découvrir un autre monde. Vous les entendez remonter à la surface. Puis il y a ce grand souffle, vous pouvez le voir, et ils sont tous ensemble en tant que groupe. C'est tout simplement incroyable", déclare Josie Hubbard, comportementaliste animale actuellement. étudie pour son doctorat à l'Université de Californie à Davis.

Hubbard se trouvait sur le navire de recherche qui flottait, tous moteurs silencieux, dans le détroit de Frederick, en Alaska, lorsqu'elle a rencontré des baleines à bosse pour la première fois. "Conformément à la réglementation, vous devez vous arrêter à quelques centaines de mètres [des baleines] et éteindre votre moteur", explique Hubbard. Rarement, dit-elle, les baleines peuvent s'approcher. Dans ce cas-ci, Twain, 38 ans, s'est effectivement dirigé vers le bateau et a fait le tour du navire pendant 20 minutes.

Hubbard fait partie d'une équipe de recherche Search for Extraterrestrial Intelligence (Seti), dans l'espoir de comprendre la complexité communicationnelle et l'intelligence des baleines à bosse. Sur le pont supérieur, Hubbard était inconscient du travail des acoustiques qui se déroulait sous la surface. Sous le pont, Brenda McCowan diffusait un appel de contact enregistré avec une baleine à bosse – un « whup » ou un « throp » – via un haut-parleur sous-marin. Lorsque Twain s'éloigna finalement, Hubbard descendit les escaliers en courant pour découvrir un brouhaha d'excitation. Twain avait « parlé » en réponse, s'engageant dans une « conversation » qui a duré 20 minutes complètes.

Longs, rythmés et en constante évolution , les chants obsédants des baleines peuvent traverser des bassins océaniques entiers. Ils bavardent avec des sifflements et des impulsions, ou utilisent l'écholocation pour peindre des images de leur monde sous-marin.

Les baleines enchantent les humains depuis des siècles. En fait, les baleines affichent une longue liste de comportements similaires à ceux des humains. Ils coopèrent entre eux, ainsi qu'avec d'autres espèces. Ils s'enseignent mutuellement des compétences utiles, s'occupent mutuellement de leurs petits et jouent .

Cependant, contrairement aux humains, le sens dominant chez les baleines n’est pas la vue, mais l’ouïe. Plongez à 200 m (660 pieds) sous la surface de l'océan et vous voyagerez hors de portée de la lumière. Le son, en revanche, peut se déplacer plus loin et plus rapidement dans l’eau que dans l’air.

Les baleines à fanons, notamment les baleines à bosse, les baleines noires et les baleines bleues, ont développé un larynx unique qui leur permet de produire des sons à très basse fréquence pouvant parcourir d'énormes distances. Les rorquals bleus, par exemple, émettent des fréquences aussi basses que 12,5 Hz , classées comme infrasons et inférieures au seuil d' audition humaine . Les baleines à dents, qui comprennent les cachalots, les dauphins, les marsouins et les orques, sont parmi les animaux les plus bruyants sur Terre et utilisent des clics ultra-rapides pour l'écholocation , pour « voir » leur monde, ainsi que de douces impulsions et sifflements pour communiquer.

Les cétacés ont évolué il y a plus de 50 millions d’années pour produire et entendre une variété de sons complexes. Ils dépendent du bruit pour communiquer entre eux, pour naviguer, trouver des partenaires et de la nourriture, défendre leurs territoires et leurs ressources et éviter les prédateurs. Leurs petits babillent un peu comme les nourrissons humains, certains auraient des noms et les groupes de différentes parties de l'océan ont des dialectes régionaux . On a entendu des baleines imiter les dialectes de groupes étrangers – et on pense même que certaines auraient donné une chance au langage humain .

Les chants de la baleine à bosse sont considérés comme parmi les plus complexes du règne animal . Le premier enregistrement du chant des baleines à bosse a été réalisé en 1952 par l’ingénieur de la marine américaine Frank Watlington. Près de 20 ans plus tard, le biologiste marin Roger Payne a remarqué que ces cris étaient organisés selon des schémas répétitifs . Cela a transformé notre compréhension des vocalisations des baleines et a suscité un intérêt qui mènera à des décennies de recherche.

Aujourd'hui l'équipe de recherche de Seti espère que déchiffrer la communication des baleines pourrait nous aider à comprendre les extraterrestres, si nous en rencontrons. Le groupe émet l’hypothèse que les sons des baleines contiennent des messages complexes et intelligents, semblables aux langages utilisés par les humains ou potentiellement par des extraterrestres. Cependant, dit McCowan, notre compréhension de la communication avec les baleines en est encore à ses balbutiements.

Ce jour-là, au large des côtes de l’Alaska, McCowan avait déjà diffusé une multitude de sons différents, sans réponse. "Mais cet appel a été enregistré la veille", dit-elle, "et il provenait de cette population de baleines. Après avoir émis l'appel de contact trois fois, nous avons obtenu une réponse énorme. Ensuite, pour garder l'animal occupé, j'ai commencé à essayer pour faire correspondre la latence de ses appels à nos appels. Donc, si elle attendait 10 secondes, j'attendais 10 secondes. Nous avons fini par correspondre. Nous avons fait cela 36 fois sur une période de 20 minutes.

Tout au long de l'échange, Twain a systématiquement adapté les variations d'intervalle entre chaque appel de lecture. On pense qu’il s’agit de la première interaction intentionnelle entre un homme et une baleine dans le « langage » de la baleine à bosse. Et comme l'enregistrement concernait le groupe familial de Twain, ajoute Hubbard, cela pourrait indiquer une certaine forme de reconnaissance, peut-être même une auto-reconnaissance.

Cependant, l’étude des baleines n’est pas sans défis. McCowan souligne que Twain a choisi de s'approcher du bateau et était libre de partir quand elle le voulait – mais c'est là que réside le problème. Les baleines peuvent généralement être trouvées partout où se trouvent les poissons, ajoute Hubbard. "Mais nous ne savons pas où sont les poissons. Il faut donc chercher pour les trouver afin de les étudier." Et, pour obtenir une image complète, les chercheurs doivent répliquer les données avec plusieurs modules uniques.

Ensuite, l’équipe prévoit de varier les appels diffusés. "Nous n'en sommes encore qu'à un stade très précoce", déclare McCowan. "Un grand défi pour nous consiste à classer ces signaux et à déterminer leur contexte, afin que nous puissions en déterminer la signification. Je pense que l'IA nous aidera à y parvenir."

À plus de 8 000 km de distance, un groupe d’experts en intelligence artificielle et en traitement du langage naturel, cryptographes, linguistes, biologistes marins, experts en robotique et acoustique sous-marine espèrent également utiliser l’IA – cette fois pour déchiffrer les conversations des cachalots .

Lancé en 2020, le Ceti (Cetacean Translation Initiative), dirigé par le biologiste marin David Gruber, enregistre en continu un groupe de baleines au large de la Dominique, une île des Caraïbes , à l'aide de microphones installés sur des bouées, de poissons robots et de balises installées sur le le dos des baleines.

Gruber est en quelque sorte une anomalie. C'est un microbiologiste – un scientifique qui étudie le microscopique – qui a ensuite travaillé avec certaines des plus grandes créatures de la planète. Il a commencé sa carrière en étudiant les interactions des bactéries et des protozoaires dans l’océan en relation avec le cycle du carbone et le changement climatique. De là, il s'est déplacé à travers les coraux, les méduses et les requins jusqu'à ce que ses intérêts l'amènent aux baleines. "Il s'agit vraiment de voir le monde du point de vue des animaux", dit-il, ou, dans le cas des baleines, "d'entendre le monde".

Les cachalots, qui possèdent le plus gros cerveau de tous les animaux , se rassemblent à la surface de l'océan en groupes familiaux et communiquent à l'aide de séquences de clics semblables au code Morse, appelées codas.

Le groupe de cachalots avec lequel le Ceti travaille est composé d'environ 400 mères, grand-mères et petits. Ce pod , soit deux clics régulièrement espacés puis trois clics consécutifs.

"Il est difficile pour nous de scruter leur monde, à part ces très brèves interactions à la surface. C'est une créature si unique et si douce, et il se passe tellement de choses", explique Gruber. "Chaque fois que nous regardons, nous découvrons une complexité et une structure plus profondes dans leur communication."

Il estime que nous atteignons un point de progrès technologique qui signifie que nous pourrions – « éventuellement » – décoder les communications des baleines.

Les données collectées ont été traitées à l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique pour détecter et classer les clics, dont les résultats devraient être publiés en 2024.

L'objectif, selon Gruber, est de pouvoir reconstruire des « conversations multipartites », c'est-à-dire de créer une "conversation" utilisant les propres vocalisations des cachalots.

Mais même si nous pouvions parler aux baleines, le ferions-nous ? La capacité d’appeler les baleines pourrait-elle être utilisée pour les chasser, par exemple ?

Les nouvelles technologies ont déjà aidé les chasseurs. Prenez le sonar, qui peut être utilisé pour localiser et effrayer les baleines jusqu'à la surface où elles peuvent être plus facilement abattues . "Nous devrions probablement écouter davantage et moins parler", déclare Samantha Blakeman, responsable des données marines au Centre national d'océanographie. Elle prévient qu’il faut se méfier de l’anthropomorphisme. "En tant que scientifique, vous essayez d'étudier les choses sans parti pris", dit-elle. "Vous essayez toujours de vous retirer de l'équation, mais c'est vraiment difficile à faire."

Les baleines à fanons se situent au sommet de la chaîne alimentaire, note Blakeman, ce qui signifie qu'elles jouent un rôle très important dans l'écosystème. "Ils constituent un indicateur pour ceux d'entre nous qui étudient la santé des écosystèmes océaniques, car tout ce qui se passe en bas de la chaîne alimentaire affectera ce qui se passe au sommet", explique Blakeman. Plus d'un quart de toutes les espèces de cétacés sont menacées , en grande partie à cause de l'activité humaine .

Les baleines sont aussi des engrais naturels , explique Blakeman. Le manque de fer est un facteur limitant pour la vie dans l’océan. Le phytoplancton a besoin de lumière et de nutriments pour se développer. On y trouve généralement des nitrates et des phosphates, mais le fer a tendance à manquer. Mais les excréments des baleines contiennent une forte concentration de fer. "Ils se nourrissent dans une zone et excrètent dans une autre", explique-t-elle, " remettant du fer dans l'eau , ce qui peut provoquer un regain de vie dans cette nouvelle zone".

Les baleines jouent également un rôle important dans le cycle du carbone terrestre. Le plancton marin capte le carbone grâce à la photosynthèse. Ce plancton est ensuite mangé par les baleines. "Quand elles meurent, les baleines coulent au fond de l'océan", explique Blakeman. "Donc, ce carbone est retenu de l'atmosphère pendant très, très longtemps."

Gruber espère que les travaux du Ceti renforceront le lien entre les humains et la nature. "L'IA pourrait nous permettre de comprendre les systèmes de communication de nombreuses autres formes de vie à un niveau beaucoup plus profond. Je pense que ce serait une bonne chose pour le monde si nous écoutions vraiment – ​​si nous nous soucions profondément de ce que disent les baleines."