Pendant des décennies, les biologistes marins se sont appuyés sur une analogie familière pour déterminer l’âge des requins : compter les anneaux. Tout comme les dendrochronologues comptent les cercles concentriques dans les troncs d’arbres pour déterminer l’âge, les scientifiques examinent traditionnellement de fines tranches de vertèbres de requin, en supposant que chaque bande opaque représente une année de croissance. Cependant, de nouvelles recherches de l’Université de Melbourne suggèrent que cette méthode est imparfaite. En combinant la technologie laser avec la géochimie, les chercheurs découvrent désormais un moyen beaucoup plus précis d’évaluer l’âge des requins et, ce faisant, ils obtiennent des informations essentielles sur la santé environnementale de ces prédateurs vulnérables.
Les limites du comptage d’anneaux traditionnel
Le requin lance-dent (Glyphis glyphis ), une espèce d’environ 8,5 pieds de long que l’on trouve dans les rivières et les estuaires d’Australie et de Papouasie-Nouvelle-Guinée, est l’un des requins les plus menacés au monde. Avec une population estimée à seulement 2 500 adultes, des données précises sur leur durée de vie et leurs taux de croissance ne sont pas seulement académiques : elles sont essentielles à la survie.
Historiquement, les scientifiques utilisaient la microscopie optique à lumière transmise pour visualiser des tranches de vertèbres. Le consensus dominant était que le dépôt de bandes était annuel. Mais comme le notent Brandon Mahan, spécialiste des sciences de la Terre à l’Université de Melbourne, et ses collègues, cette hypothèse peut être incorrecte pour certaines espèces. Si la règle « une bande équivaut à un an » est fausse, alors les estimations précédentes des populations de requins, des taux de croissance et des cycles de reproduction pourraient être considérablement faussées. Cette incertitude entrave les efforts de conservation, car les gestionnaires ne peuvent pas protéger efficacement une espèce s’ils ne comprennent pas son cycle vital de base.
Une percée alimentée par le laser
Pour résoudre cette ambiguïté, l’équipe de Mahan s’est tournée vers une technique connue sous le nom de spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif par ablation laser (LA-MC-ICP-MS). Bien que le nom soit complexe, le processus est élégant :
- Collection d’échantillons : Les chercheurs ont obtenu des vertèbres de requins à dents de lance morts naturellement ou suite à des prises accessoires accidentelles.
- Ablation laser : Un faisceau laser focalisé est dirigé vers les vertèbres, vaporisant des quantités microscopiques de l’échantillon dans un aérosol.
- Spectrométrie de masse : Cet aérosol est analysé par un spectromètre de masse, qui identifie la composition isotopique spécifique des éléments contenus dans l’os.
Cette méthode permet aux scientifiques de lire l’histoire chimique du squelette du requin avec une grande précision. Il s’agit d’une technique déjà utilisée en botanique, en archéologie et en géologie, mais son application à l’écologie des requins offre une nouvelle couche de données.
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Le véritable pouvoir de cette méthode ne réside pas seulement dans la datation, mais dans la reconstruction environnementale. À mesure que les requins grandissent, leurs vertèbres accumulent des oligo-éléments provenant de l’eau dans laquelle ils habitent. Un élément clé est le strontium, qui s’accumule dans les os en quantités directement corrélées aux niveaux environnementaux.
En analysant les concentrations de strontium, les chercheurs peuvent relier des périodes de croissance spécifiques aux enregistrements locaux de précipitations. Par exemple :
* Des niveaux élevés de strontium peuvent être corrélés aux saisons sèches.
* Les niveaux inférieurs pourraient correspondre aux saisons humides.
“En plus de fournir un moyen d’estimer l’âge du requin, nos empreintes géochimiques vertébrales différencient également les environnements aquatiques dans lesquels le requin habite au cours de sa vie”, a expliqué Mahan.
Cela signifie que les scientifiques peuvent déterminer non seulement quel âge un requin avait quand il est mort, mais aussi où il se trouvait et quelles conditions* il a vécues tout au long de sa vie. Cette « empreinte géochimique » fournit un enregistrement dynamique de l’interaction de l’animal avec son écosystème.
Pourquoi c’est important pour la conservation
Le passage du simple comptage visuel à l’analyse géochimique au laser a de profondes implications pour la conservation. Une détermination précise de l’âge est essentielle pour calculer les taux de renouvellement de la population, comprendre les risques de mortalité et modéliser la résilience de la population. Si les méthodes précédentes sous-estimaient ou surestimaient les âges, les stratégies de conservation, telles que les quotas de pêche ou la conception de zones protégées, pouvaient être basées sur des données erronées.
De plus, cette approche interdisciplinaire comble le fossé entre la biologie marine et les sciences de la Terre. En traitant les vertèbres des requins comme des archives historiques des changements environnementaux, les chercheurs peuvent suivre des tendances écologiques plus larges. Cette méthode sera probablement appliquée à d’autres espèces marines, offrant une compréhension plus nuancée de la santé des océans et des cycles de vie des animaux.
Conclusion
L’intégration de la technologie laser et de la géochimie marque une avancée significative dans l’écologie marine. En dépassant les limites du comptage d’anneaux traditionnel, les scientifiques peuvent désormais déterminer avec précision l’âge des espèces vulnérables comme le requin lance-dent tout en cartographiant leur histoire environnementale. Cette précision est cruciale pour développer des stratégies de conservation efficaces qui garantissent la survie de ces grands prédateurs dans un monde en évolution.
