Un throbbing in the air: La découverte de la communication infrasonique chez les éléphants a donné aux chercheurs une toute nouvelle façon d’entendre les choses

En mai 1984, Katharine (Katy) Payne a visité le zoo de Washington Park à Portland, en Oregon. Un biologiste acoustique qui avait passé 15 ans à étudier le chant des baleines, Payne était curieux de savoir comment les éléphants communiquent entre eux. Elle a passé presque chaque instant éveillé pendant une semaine entière à observer – et à écouter – les éléphants d’Asie du zoo.

Mais ce n’est qu’après le vol de retour à Ithaca, dans l’État de New York, que Payne s’est rendu compte qu’elle avait peut-être découvert quelque chose de nouveau et d’excitant. Parfois, pendant la semaine d’observation des éléphants, elle avait entendu de faibles grondements et senti un battement dans l’air. « Cela avait été comme une sensation de tonnerre, mais il n’y avait pas eu de tonnerre. Il n’y avait eu aucun son fort, juste des pulsations et puis rien « , a écrit Payne dans son récent livre, Silent Thunder: In the Presence of Elephants (Simon & Schuster, 1998). Maintenant, dans l’avion, elle se rappela soudainement ces sensations et se souvint d’un sentiment similaire de nombreuses années auparavant, quand elle avait senti le frisson profond des notes de basse les plus basses jouées sur un orgue d’église. Les sons profonds de l’organe étaient à des fréquences proches du seuil inférieur de l’audition humaine — des fréquences que Payne savait utilisées dans la communication chez les rorquals communs et les rorquals bleus.

En effet, Payne et ses collègues du Programme de recherche en bioacoustique du Laboratoire d’Ornithologie de l’Université Cornell ont finalement découvert que de nombreux appels d’éléphants d’Asie et d’Afrique se situent dans la gamme des infrasons, c’est—à-dire à des fréquences trop basses pour que les oreilles humaines puissent les percevoir. Depuis cette découverte initiale, Payne et ses collègues de Cornell et d’ailleurs ont étudié les éléphants dans la savane africaine pour en apprendre davantage sur le rôle des appels infrasoniques dans la communication à longue distance.

Il y a plusieurs années, dans une convergence frappante de disciplines scientifiques apparemment disparates, des chercheurs de l’Université de Virginie ont démontré que les conditions atmosphériques dans la savane africaine sont susceptibles d’influencer la distance parcourue par les appels d’éléphants — et peuvent même, par conséquent, aider à façonner le comportement animal. Michael Garstang, météorologue tropical au département des sciences de l’environnement de Virginie, et David Larom, alors étudiant diplômé à l’Université de Virginie, se sont finalement réunis avec Payne pour partager des informations et des idées et planifier de futures collaborations.

Éléphants et infrasons

Bien que d’autres chercheurs aient soupçonné que les éléphants génèrent des appels à basse fréquence, Payne a été le premier à le prouver. En octobre 1984, elle retourne au zoo de Washington Park équipée d’un magnétophone emprunté et de microphones capables de capter les sons de basse fréquence et de mesurer leur intensité et leur fréquence. Payne et deux collègues, William Langbauer et Elizabeth Thomas, ont réalisé des enregistrements de 11 éléphants d’Asie au zoo. Les chercheurs ont également pris des notes sur les mouvements et le comportement des éléphants, ainsi que sur les moments occasionnels où ils sentaient le curieux palpiter dans l’air.

Payne a ramené les bandes au laboratoire du biologiste acoustique Carl Hopkins à Cornell. Hopkins a accroché l’enregistreur à un appareil qui affiche une séquence de sons sous forme de points sur un écran. Payne a joué l’une des bandes à 10 fois la vitesse d’enregistrement, augmentant ainsi la hauteur d’environ 2,5 octaves. « Quand nous avons fait cela, raconte Payne, voilà que toutes sortes de sons que nous n’avions pas entendus auparavant étaient maintenant présents. »À cette vitesse, dit-elle, les appels infrasoniques des éléphants sonnaient « un peu comme une bande de vaches dans une grange. »

Il s’avère que la majeure partie de l’énergie contenue dans les appels des éléphants d’Asie et d’Afrique est concentrée à des fréquences de 14 à 35 Hz proches ou inférieures à la limite inférieure de l’audition humaine, qui est d’environ 20 Hz. Les composantes à plus haute fréquence de certains de ces appels sont audibles par les humains sous forme de grondements faibles et doux. La cochlée de l’oreille interne d’un éléphant, dit Payne, semble être adaptée pour entendre des sons de basse fréquence. En effet, note-t-elle, les éléphants ont la meilleure audition à basse fréquence de tous les mammifères terrestres pour lesquels cette capacité a été mesurée.

La distance parcourue par un son dépend du support qu’il traverse, de l’intensité du son et de sa fréquence. Bien que les éléphants entendent mieux à 1000 Hz, les sons à cette fréquence ne se déplacent pas aussi loin que ceux des basses fréquences. Les longueurs d’onde plus courtes qui composent les sons de plus haute fréquence sont plus susceptibles d’être dispersées ou absorbées par l’environnement au cours de leur voyage, perdant de l’énergie au sol, à la végétation et à d’autres obstacles, et à l’air. En conséquence, à mesure que la distance par rapport à la source d’un son augmente, la capacité d’un éléphant à percevoir des sons à basse fréquence commencera à dépasser sa capacité à entendre des sons à haute fréquence. Par conséquent, la capacité d’utiliser des infrasons donne aux éléphants un avantage distinct en matière de communication à longue distance.

Preuves de la communication à longue distance

En étudiant les interactions sociales et les mouvements des éléphants, les biologistes de terrain en Afrique soupçonnaient depuis quelques années que les éléphants sont capables de communiquer sur de longues distances. « Les recherches à long terme menées en Afrique ont montré une coordination du comportement des éléphants sur des distances de plusieurs kilomètres » dans des conditions de vent qui excluaient la communication olfactive, explique Payne. Dans des études sur des éléphants radiocollés à Sengwa, au Zimbabwe, par exemple, Rowan Martin a découvert que les familles d’un groupe de bond (voir encadré page 355) sont capables de coordonner leurs mouvements les unes avec les autres sur des distances de 1 à 5 kilomètres, « une certaine distance les unes entre les autres pendant des jours pendant qu’elles se déplacent et se nourrissent », explique Payne. Et au Kenya, Joyce Poole et Cynthia Moss s’étaient émerveillées de la capacité du mâle le mieux classé qui est en musth (une période d’activité sexuelle et d’agressivité accrues) à localiser la rare femelle qui était au sommet de l’oestrus. Poole et Moss ont également remarqué que les mâles musth agressifs sont capables de s’éviter lorsqu’ils se promènent à la recherche de femelles réceptives, minimisant ainsi le risque de confrontations.

Ces rapports et d’autres, combinés à l’utilité potentielle des infrasons pour la communication à longue distance, ont conduit Payne en Afrique pour étudier l’appel des éléphants. En travaillant avec Poole en 1985 et 1986 au parc national d’Amboseli, au Kenya, Payne a constaté que, comme les éléphants d’Asie en captivité, les éléphants d’Afrique en liberté produisent des appels avec des composants infrasoniques. La plupart de ces appels, comme ceux des éléphants du zoo, sont de haute intensité — certains pouvant atteindre 117 décibels (dB; en comparaison, l’intensité du bruit de construction est de 110 dB et un concert de rock est de 120 dB.) Des sons de cette intensité, ont calculé les chercheurs, ont le potentiel d’être audibles par d’autres éléphants sur une portée de plusieurs kilomètres.

Poole et Payne ont observé et enregistré des éléphants appelant dans un certain nombre de contextes sociaux qui suggéraient que les animaux communiquaient sur des distances relativement longues. Par exemple, à une occasion, une paire d’éléphants femelles dans des fragments de famille séparés ont échangé des appels sur 2 kilomètres. Les chercheurs ont également enregistré à plusieurs reprises des appels d’annonce d’oestrus faits par des femelles fertiles et observé des mâles répondant en marchant rapidement vers les femelles appelantes. Poole et Payne ont également enregistré des appels de taureaux à musth et ont trouvé des preuves que ces appels annoncent l’état des taureaux aux femelles et aux autres mâles. À de nombreuses reprises chaque jour, les chercheurs ont vu des éléphants adopter un comportement d’écoute — « ils restent parfaitement immobiles, levant et raidissant leurs oreilles et balançant lentement la tête de gauche à droite comme pour localiser la source d’un appel », dit Payne — suggérant qu’ils répondaient à un appel ou appelaient et attendaient une réponse.

Les données recueillies par Payne et Poole au Kenya, bien que suggestives, n’ont toujours pas prouvé que les éléphants peuvent réellement entendre et répondre aux appels infrasoniques des uns et des autres sur des distances de plusieurs kilomètres. Pour poursuivre cette idée, Payne et plusieurs collègues (Langbauer, Russell Charif, Ferrel Osborn et Elizabeth Thomas, de Cornell, et Lisa Rapaport, du zoo de Washington Park) se sont rendus au parc national d’Etosha, en Namibie. Là, ils ont mené une série d ‘ »expériences de lecture » conçues par Langbauer pour étudier les distances sur lesquelles les appels d’éléphants sont audibles par les autres éléphants.

Dans ces expériences, Payne explique: « nous avions un énorme haut-parleur qui pouvait diffuser des enregistrements d’appels infrasoniques. Nous l’avons monté sur une camionnette, et c’était notre éléphant artificiel. »Deux chercheurs étaient stationnés dans la camionnette à l’un des nombreux endroits situés à 1,2 ou 2,0 kilomètres d’une tour d’observation construite au-dessus d’un trou d’eau fréquenté par des éléphants. Alors que des appels d’éléphants préenregistrés à la moitié de l’intensité des appels d’éléphants infrasoniques les plus forts enregistrés étaient diffusés depuis la camionnette, Payne et d’autres chercheurs postés sur la tour — qui ne connaissaient ni l’emplacement de la camionnette ni le moment des émissions — ont enregistré des enregistrements audio et vidéo d’éléphants à proximité.

Lorsque les chercheurs ont comparé leurs enregistrements d’éléphants avant et immédiatement après les heures de lecture, ils ont trouvé des éléphants répondant apparemment aux lectures de 1.2 et 2.0 kilomètres en vocalisant, en soulevant et en écartant leurs oreilles et en restant immobiles dans cette position, et en déplaçant leur tête d’un côté à l’autre. Lorsque des appels d’oestrus féminins ont été joués à partir du haut-parleur de la camionnette, des éléphants mâles ont été vus s’orienter dans la direction de l’appel et marcher 1 kilomètre ou plus vers l’emplacement du haut-parleur.

Parce que les limitations des haut-parleurs permettaient de jouer les appels à seulement la moitié de l’intensité des appels infrasoniques les plus forts enregistrés par les éléphants, et parce que peu ou pas d’atténuation était attendue sur ces distances pour de tels appels à basse fréquence, les chercheurs ont estimé que les appels infrasoniques les plus forts sont audibles par les autres éléphants sur une distance d’au moins 4 kilomètres.

Les résultats des expériences de lecture ont renforcé l’hypothèse selon laquelle les éléphants utilisent des infrasons pour communiquer et coordonner leurs mouvements sur des distances d’au moins plusieurs kilomètres. Mais on ignorait si les éléphants pouvaient communiquer sur des distances nettement supérieures à 4 kilomètres. C’est là que le travail de Garstang et Larom entre en jeu.

Effets atmosphériques

Garstang, à l’Université de Virginie, avait entendu parler de la découverte initiale par Payne d’appels infrasoniques d’éléphants. Un météorologue dont les recherches se concentrent sur l’atmosphère proche du sol — où se produit la plupart des communications avec les animaux terrestres — Garstang s’est rendu compte que la transmission de ces appels serait limitée par la structure de l’air près du sol. « Pour les animaux utilisant la communication à longue distance en particulier, » dit-il, « ce que fait l’atmosphère va avoir beaucoup à dire sur le succès ou l’échec de leur communication sur de longues distances. »

Garstang a participé à une étude multinationale visant à étudier la cause d’une grande couche d’ozone dans la basse atmosphère en Afrique australe. Comme il est arrivé, le site où Garstang, Larom et d’autres devaient installer leur équipement météorologique, note Larom, était « au milieu du parc national d’Etosha » — le parc où Payne et ses collègues ont fait leurs expériences de lecture.

Garstang a suggéré que lui et Larom poursuivent l’idée que les conditions atmosphériques pourraient affecter l’aire de répartition sur laquelle les éléphants peuvent communiquer. L’inspiration pour ces études est venue en partie de l’expérience de Garstang qui a grandi en Afrique australe, où, le soir, les membres des tribus zoulou s’appelaient les uns aux autres dans des tons longs et graves à travers des vallées d’un kilomètre ou plus.

Ce n’est que beaucoup plus tard que Garstang a commencé à comprendre le phénomène météorologique qui a permis de tels appels longue distance. « Le soir, explique—t—il, alors que l’air froid s’écoule dans ces vallées, l’air se stratifie – forme des couches – et ces couches forment des conduits permettant de transmettre le son sur des distances considérables. »Ce phénomène, dans lequel une couche d’air plus froid près du sol est recouverte d’air plus chaud, est connu sous le nom d’inversion de température. Garstang s’est demandé si cet effet atmosphérique pourrait améliorer la transmission à longue distance des appels d’animaux – en particulier, les appels infrasoniques des éléphants dans la savane africaine.

Bien que les chercheurs aient étudié les effets de divers facteurs environnementaux sur l’aire d’appel des animaux, l’appel des éléphants est particulièrement adapté à l’étude de cette question pour plusieurs raisons, disent Larom et Garstang. Premièrement, en raison de leur volume et de leur basse fréquence et de leur potentiel de transmission sur de grandes distances dans toutes les conditions, les appels d’éléphants sont intrinsèquement plus faciles à étudier que de nombreux autres appels. Et l’habitat de la savane africaine des éléphants fournit un système relativement simplifié pour de telles études car le terrain dur et plat et la végétation clairsemée ont des effets minimes sur la transmission du son — en particulier des sons à basse fréquence. Par conséquent, les principaux facteurs affectant la transmission du son près du sol dans cet environnement sont la force et la fréquence des appels, le seuil auditif, ainsi que les conditions de température et de vent dans la basse atmosphère.

Comment le temps affecte la portée d’appel

Les données recueillies à Etosha sur une période de 45 jours à la fin de la saison sèche ont montré que des conditions météorologiques capables d’améliorer la transmission du son à longue distance se produisent dans la savane africaine. Les chercheurs ont mesuré la température et la vitesse du vent tout au long de la journée et de la nuit à des hauteurs allant de 1 centimètre à environ 1500 mètres au-dessus du sol. Ils ont constaté un cycle diurne fort dans la vitesse et la direction du vent, avec des vents forts du nord-est pendant la journée et des vents légers du sud la nuit. Mais en début de soirée et vers l’aube, avant que les vents ne changent de direction, il y avait souvent une période de peu ou pas de vent. Les chercheurs ont également constaté que la plupart du temps, de fortes inversions de température se formaient près de la surface de la terre avant le coucher du soleil et persistaient toute la nuit jusqu’au lever du soleil. Des inversions nocturnes de température se forment sur le sol dans la plupart des endroits sur Terre, dit Garstang, mais elles sont particulièrement prononcées sur la savane pendant la saison sèche et les jours secs pendant la saison des pluies.

À l’aide d’un programme informatique développé par Richard Raspet, au National Center for Physical Acoustics de l’Université du Mississippi, Larom a examiné comment les variations de température et de vitesse du vent enregistrées à Etosha affecteraient l’atténuation des sons à 15 Hz et 30 Hz en fonction de la distance. Larom a écrit un autre programme qui a pris les sorties du programme de Raspet et a calculé une plage d’appel prévue, en utilisant des hypothèses éclairées sur l’intensité des appels d’éléphants et le seuil d’audition.

Les résultats de la modélisation informatique ont montré que la portée des appels le soir est jusqu’à quatre fois supérieure à celle du milieu de la journée. Les conditions pour les appels à longue distance commencent à s’améliorer considérablement une heure environ avant le coucher du soleil, les conditions de pointe se produisant 1 à 2 heures après le coucher du soleil, lorsque l’inversion est la plus forte et que les vents sont les plus faibles. Une deuxième période de pointe pour la transmission du son devrait se produire vers l’aube, lorsque les vents diminueront à nouveau et que l’inversion de température, bien qu’affaiblie, existe toujours.

Une inversion de température relativement forte améliore en fait la propagation du son à basse fréquence sur la distance, de sorte que l’intensité sonore augmente au-delà d’une certaine plage de la source. Cette amélioration est due au « conduit sonore » formé par la couche inférieure d’air lors d’une inversion; l’effet de conduit provoque une réfraction de l’énergie sonore vers le bas plutôt que d’être dissipée dans l’air, augmentant ainsi les niveaux sonores près du sol. Les inversions améliorent également la transmission du son en faisant en sorte que la couche d’air près du sol soit « découplée » par friction de l’air au-dessus, explique Garstang. En conséquence, dit-il, « l’air au sol devient calme », minimisant ainsi l’atténuation du son par la turbulence et le cisaillement du vent.

Dans des conditions optimales, selon le modèle, les appels d’éléphants infrarouges les plus forts – en particulier ceux aux fréquences les plus basses — peuvent être audibles par d’autres éléphants sur des distances de 10 kilomètres ou plus. Larom et Garstang ont également utilisé la modélisation informatique pour prédire comment les profils quotidiens de température et de vent qu’ils ont mesurés dans la basse atmosphère à Etosha affecteraient la surface totale sur laquelle un appel d’une fréquence et d’une intensité données peut être entendu. Les effets du vent sur la zone d’appel sont complexes et dépendent à la fois de la vitesse et de la direction du vent. Les chercheurs ont constaté que la zone d’appel peut s’étendre et se contracter d’un facteur pouvant aller jusqu’à 10 un jour donné, passant d’environ 30 kilomètres carrés à 300.

Ce que cela signifie pour les éléphants

Lorsque Garstang et Larom (avec les coauteurs Raspet et Malan Lindeque, de l’Institut écologique d’Etosha) ont soumis leurs premières conclusions pour publication, Payne était l’un des scientifiques invités à revoir l’article. Elle a trouvé leur travail si intéressant qu’elle les a contactés et leur a suggéré de se réunir pour discuter davantage des implications. Selon Payne, de nombreux biologistes « n’avaient pas beaucoup réfléchi à l’influence de l’atmosphère sur le comportement animal, et il y avait des preuves qu’il pourrait y avoir une influence très forte. »

Haven Wiley, l’un des nombreux biologistes qui ont réfléchi à ces influences, affirme que « bien que la question des effets des conditions atmosphériques sur la propagation du son ait été étudiée par des ingénieurs en acoustique et des comportementalistes animaliers depuis un certain temps, il existe encore un grand besoin de documentation minutieuse de ces effets dans des situations naturelles. Wiley, qui étudie la communication et le comportement des animaux à l’Université de Caroline du Nord – Chapel Hill, dit que le travail de Garstang et Larom est « une démonstration très élégante dans laquelle des mesures atmosphériques ont été utilisées pour valider les idées selon lesquelles les conditions atmosphériques changeantes affecteront la propagation du son. »

Les résultats de Garstang et Larom soutiennent l’hypothèse quelque peu controversée selon laquelle les conditions atmosphériques favorisant la communication à longue distance à certaines heures de la journée sur la savane africaine et d’autres zones ont agi au cours du temps évolutif comme une pression sélective sur le comportement des éléphants et d’autres espèces vivant dans ces zones. Une question évidente est donc de savoir si les éléphants appellent plus fréquemment aux moments de la journée où les conditions atmosphériques sont les plus propices à la transmission du son à longue portée.

Les données préliminaires d’études menées au Zimbabwe par Langbauer, Payne et d’autres montrent qu’une période de pointe d’appel pour les éléphants est centrée vers 17 heures — une période à laquelle la transmission du son est « assez bonne et s’améliore rapidement » mais pas optimale, dit Larom. « Il y a un bon ajustement, il y a une certaine corrélation, but…it ce n’est pas excellent « , dit-il. La corrélation moins que parfaite suggère que des facteurs supplémentaires sont susceptibles d’influencer quand et pourquoi les éléphants appellent. Les éléphants font la plupart de leurs longues randonnées vers la fin de la journée, rencontrant d’autres éléphants dans des trous d’eau en groupes bruyants, mais l’appel s’éteint peu après le coucher du soleil. Appeler après le coucher du soleil serait plus susceptible d’attirer l’attention des lions, qui dorment jusqu’au coucher du soleil et commencent à chasser à la tombée de la nuit.

Bien que Garstang convienne que d’autres facteurs entrent incontestablement en jeu dans la formation du comportement appelant, il est convaincu que les effets atmosphériques jouent un rôle important. « L’atmosphère détermine absolument ce que vous pouvez ou ne pouvez pas faire » en termes de communication à longue distance, dit-il. Par exemple, bien qu’un éléphant femelle en oestrus puisse appeler continuellement tout au long de la journée, les conditions atmosphériques détermineront si un mâle en musth à une certaine distance est capable d’entendre ces appels. Par conséquent, dit-il, « il y aura toujours une réponse diurne de la part des mâles car la hausse est d’un ordre de grandeur du milieu de la journée au début de la soirée. »

En effet, note Payne, dans de futures études, les chercheurs devront surveiller non seulement le moment de l’appel, mais aussi le moment de ce qu’elle appelle « les épisodes d’écoute des éléphants », pour déterminer si les éléphants affichent un comportement d’écoute plus élevé aux moments où la transmission du son est la meilleure. Un tel comportement d’écoute peut jouer un rôle dans les mouvements coordonnés de groupes familiaux apparentés au sein de clans que Payne et ses collègues ont observés dans leurs études au Zimbabwe.

Dans une extension des études antérieures de Martin, lui, Langbauer, Payne et d’autres ont suivi les mouvements et les appels d’éléphants femelles dans plusieurs groupes familiaux partageant le même domaine vital. Ils ont constaté que les éléphants du même groupe de liens (c’est-à-dire les éléphants qui ont tendance à être étroitement liés génétiquement) étaient plus susceptibles que les autres éléphants d’un clan de rester à distance auditive les uns des autres. « Nous n’avons trouvé aucune preuve d’appels évidents qui annonceraient, par exemple, qu’un éléphant allait maintenant se tourner vers le nord », explique Payne. « Mais nous avons trouvé des mouvements coordonnés entre les troupeaux, et nous soupçonnons que cela pourrait être coordonné simplement en écoutant les appels des uns et des autres à distance et en ne se laissant jamais absolument hors de portée auditive. »

Pendant la saison sèche, il est intéressant de noter que les familles d’éléphants devraient pouvoir coordonner leurs mouvements sur de plus grandes distances car la formation de fortes inversions nocturnes de température devrait maximiser la portée d’appel. Par temps sec, les familles pourraient ainsi maintenir une plus grande distance les unes des autres et rester à portée de voix, minimisant ainsi la concurrence pour les ressources à un moment où les ressources sont rares.

Implications pour les autres animaux

Les éléphants ne sont pas les seules espèces dont le comportement peut être affecté par les conditions atmosphériques. Le potentiel d’inversions nocturnes de température n’augmente pas non plus la distance sur laquelle les sons peuvent voyager, limitée à la savane africaine ou aux sons de basse fréquence.

Les lions de la savane africaine rugissent le plus souvent entre le coucher et le lever du soleil, et certaines données sur le terrain indiquent que l’appel des lions atteint son apogée à l’aube et au crépuscule. On pense que le rugissement que les lions font la nuit participe en partie à l’établissement et au maintien du territoire. Pouvoir appeler sur une plus grande distance serait donc avantageux, comme ce serait le cas pour les nombreuses espèces d’oiseaux connues pour leurs refrains à l’aube et au crépuscule. « Il serait plus logique de dire « à moi, à moi, à moi — cette zone est à moi » à un moment où quelqu’un va vous entendre à plusieurs centaines de mètres de là que lorsqu’il pourrait vous entendre à seulement cent mètres de là », dit Larom.

Comme les lions, notent les chercheurs, d’autres animaux hautement territoriaux, tels que les coyotes et les loups, font la majeure partie de leur vocation la nuit et montrent des pics d’appel prononcés le matin et le soir, ce qui concorde avec l’hypothèse selon laquelle les conditions atmosphériques peuvent jouer un rôle dans la formation de leur comportement d’appel. Et les travaux de Peter Waser, de l’Université Purdue, indiquent que les singes de la canopée dans les forêts tropicales font la plus grande partie de leur longue distance en vocalisant dans les quelques heures qui suivent le lever du soleil, lorsqu’un gradient de température favorable à la transmission du son est le plus susceptible de se produire au-dessus de la canopée.

De nombreuses grenouilles et insectes ont également tendance à être plus bruyants à l’aube et au crépuscule, et pour ces espèces aussi, des facteurs atmosphériques peuvent aider à déterminer le comportement. En effet, les résultats d’une étude de lecture menée par Moira Van Staaden et Heiner Römer, de l’Université Karl-Franzens de Graz, en Autriche, ont montré que la portée d’appel des signaux sexuels des sauterelles à vessie mâles en Afrique australe – dont les appels nocturnes remarquables sont audibles par les humains sur plusieurs kilomètres — s’étend considérablement la nuit.

Assembler les pièces

Payne, Garstang, Larom et leurs collaborateurs planifient de futures études de terrain sur la communication des éléphants qui, espèrent-ils, marieront les informations glanées à partir de la modélisation informatique des conditions atmosphériques sur la savane africaine avec le comportement réel et les modèles de communication des éléphants et autres animaux dans cet habitat. Comme le souligne Garstang, « personne n’a réellement démontré sur le terrain que les éléphantscan peuvent communiquer sur des distances de 10 kilomètres de plus », comme le suggérait la modélisation informatique. Les chercheurs devront établir sans équivoque que les éléphants peuvent projeter, entendre et répondre aux appels sur ces aires de répartition, dit-il.

Grâce à une subvention de la National Geographic Society, Garstang prévoit de retourner en Namibie dans le courant de cette année pour réaliser un projet pilote dans lequel il recueillera des données de terrain préliminaires pour soutenir une proposition d’étude plus vaste. Il espère établir plus définitivement qu’il existe un cycle diurne d’appels, non seulement par les éléphants mais aussi par d’autres animaux qui utilisent des sons dans la gamme de fréquences inférieure. Il déterminera également si le moment de ce cycle correspond à des conditions atmosphériques favorables à la communication à longue distance.

Les chercheurs espèrent que les connaissances qu’ils acquièrent sur la vocation animale aideront à terme les efforts de conservation. Par exemple, Payne et Larom notent qu’il pourrait être possible de développer un système de recensement acoustique des éléphants de forêt (Loxodonta africana cyclous). On sait peu de choses sur cette sous-espèce en voie de disparition rapide, et les animaux sont difficiles à compter dans leur habitat forestier. (Les méthodes actuelles sont basées sur des approches indirectes, telles que le comptage des excréments.) Des études préliminaires sur les éléphants de savane, dans lesquelles les animaux peuvent être suivis à la fois par la vue et par le son, pourraient permettre aux chercheurs de développer des méthodes pour corréler le nombre et le type d’appels avec la structure de la population des éléphants et la santé reproductive.

« Si nous devons conserver des espèces, nous devons savoir quel territoire elles occupent », note Garstang. Il croit que la capacité de calculer rapidement la zone d’appel maximale d’un animal permettra aux biologistes d’obtenir une première estimation raisonnable de la taille du territoire de l’animal. En utilisant trois facteurs, dit-il, « les conditions météorologiques optimales, le seuil d’audition et le volume d’appel, vous allez determine…an zone qui peut être « ensonifiée » par cet animal. »Cette zone, croit-il, »équivaut à son territoire à une approximation proche… qu’il s’agisse d’une zone en mouvement, comme celle d’un éléphant, ou d’une zone plus statique, comme celle d’un lion. »Bien que Larom et Payne reconnaissent le rôle important que peuvent jouer les effets atmosphériques, ils croient que de nombreux autres facteurs compliquent le comportement des animaux dans leur domaine vital.

Il est clair que la découverte initiale par Payne de la communication infrasonique chez les éléphants et les travaux ultérieurs de Larom, Garstang et d’autres ont ouvert la voie à une meilleure compréhension de la communication, du comportement et de l’évolution des animaux et ont fourni de nouvelles façons d’envisager ces questions. « Une fois que vous avez découvert un tout nouveau moyen de percevoir le monde », dit Larom, « la question de ce qu’il y a à percevoir là-bas devient centrale et les possibilités de découverte sont énormes. »