Dans l'eau, au delà de quelques dizaines de mètres de profondeur, la lumière est si faible qu'il n'est plus possible de se fier à sa vue pour se déplacer. Si les plongeurs peuvent utiliser une lumière artificielle, les orques, elles, ont un système bien plus sophistiqué qui leur permet de visualiser leur environnement, et ce, dans l'obscurité la plus totale. Cet incroyable dispositif se nomme ECHOLOCATION. Le principe est simple et extrêmement complexe à la fois. Pour schématiser, l'orque va produire un son à haute fréquence vers l'avant. Celui ci va alors se propager et rencontrer un obstacle (ou une proie). Le phénomène d'écho se produit, c'est à dire que la fréquence émise se trouve bloquée et n'a pas d'autre possibilité que de repartir vers l'arrière. A cause du contact irrégulier avec l'obstacle, la fréquence de retour est modifiée. Elle va être ensuite captée par l'animal, qui va la décoder pour créer une image virtuelle de l'obstacle. C'est l'écholocation, appelée également SONAR.

Dans le milieu aquatique, le son a une importance capitale. Hors de l'eau, le son de déplace à environ 340 m/s alors que dans l'eau, ce même son se déplace à... 1500 m/s. C'est 5 fois plus vite. On comprend mieux pourquoi le son est très utilisé par la faune marine! Bien sûr, cette vitesse va varier en fonction de plusieurs critères qui sont la TEMPERATURE (4,5 m/s par °C), la SALINITE (1,3 m/s par unité de salinité), et la PROFONDEUR (16 m/s par 1000 m). Les orques plongeant en général à une profondeur max de 300 m, la dernière valeur sera moindre. Cette vitesse est donc très grande. Ces sons émis sont de véritables yeux virtuels capables de donner une image à plusieurs kilomètres, voire plusieurs dizaines de kilomètres. Tous les Odontocètes ont ce principe de sonar. Cela est l'une de leurs caractéristiques communes. Mais voyons d'un peu plus près, comment cela fonctionne...

Pour visualiser l'environnement, l'orque a besoin de créer des sons et de les interpréter lorsqu'ils reviennent. Le système est donc composé d'un émetteur et d'un récepteur. Tout commence, en fait, près de l'évent, ou plus exactement, sous l'évent. Là, se trouvent des petites poches appelées sacs aériens, au nombre de 6, répartis ainsi; 2 sacs vestibulaires, 2 sacs accessoires et enfin 2 sacs prémaxillaires (chaque fois 1 de chaque côté par rapport à la coupe longitudinale). Ce sont 3 paires de sacs qui sont à l'origine des émissions sonores. Ils contiennent de l'air et l'orque va les utiliser comme un instrument à vent en transférant l'air d'un sac à l'autre par le biais d'ouvertures qu'elle module, produisant ainsi des sons à hautes fréquences. Mais ces fréquences doivent être envoyées dans la même direction, afin d'assurer une écholocation efficace. Les surfaces osseuses ont ce rôle déterminant. La surface osseuse du crâne, proche de la cavité nasale, va renvoyer les fréquences vers l'avant, rendant impossible l'émission vers l'arrière. Ces fréquences vont ensuite soit arriver vers le MELON, soit directement, soit après avoir été renvoyées par la surface osseuse de la mâchoire supérieure. Là, le melon va jouer le rôle crucial de lentille acoustique. Le son va être focalisé et envoyé de façon précise vers une cible donnée.

En fait, il y a 2 types de fréquences envoyées pour l'écholocation; une fréquence basse et une fréquence haute. En effet, la fréquence haute donne une image plus précise et plus riche car elle peut véhiculer plus d'informations. Malheureusement, sa portée est beaucoup plus faible. Du coup, l'orque va utiliser une combinaison de fréquence basse puis haute pour se repérer. Il envoie d'abord une émission en basse fréquence afin d'analyser son environnement, à savoir la profondeur, les obstacles et le profil du fond marin. Cela lui permet donc de créer virtuellement l'environnement. S'il reçoit un écho anormal ou étrange, il va augmenter la fréquence en se rapprochant pour mieux définir le problème. Il va pour cela balayer de la tête le lieu à contrôler. Enfin, il envoie une fréquence haute qui va permettre un examen très poussé de la forme, mais surtout de la structure interne de l'objet. Il peut en effet faire la différence entre 2 objets visiblement identiques mais de densité différente. Il peut même voir ce qui se trouve à l'intérieur d'une boite hermétique... Bien plus qu'un 3ème oeil, c'est un scanner...

 

 

Reste maintenant à récupérer ce signal pour le traiter...

Les sons pourraientêtre alors captés par l'oreille via le canal auditif. Cette oreille est bien isolée phoniquement par des bulles tympaniques osseuses et compactes (logées dans la cavité crânienne) et par une couche de graisse et de mucus. Ceci permet de traiter un son uniquement issu du canal auditif, c'est à dire sans parasites périphériques. Pourtant, ce n'est pas de cet endroit que vont être récupérées les informations. En effet, il existe une zone bien plus sensible aux sons: le maxillaire inférieur. C'est en fait la mâchoire inférieure et les oreilles (zone moyenne et interne) qui composent le récepteur. Les ondes arrivent à l'extrémité du rostre, les lèvres étant très sensibles, puis passent par une très fine couche de graisse contenue le long du maxillaire inférieur, pour arriver enfin vers l'oreille interne, par le biais de l'articulation au niveau de la mâchoire. Toutes ces informations reçues vont maintenant être traitées. Pour cela, ils vont être envoyés, grâce au nerf acoustique (très développé)(également appelé nerf auditif), vers une zone spécifique du cortex (très développée également). Ceci permettra donc de restituer une image virtuelle de l'environnement.

Tout cela se déroule bien sûr à grande vitesse, car l'orque est amené à se déplacer vite, à chasser etc. A noter que la fréquence de l'écholocation est d'environ 16 à 20 kilohertz (kHz) et d'une durée de 210 micro secondes environ. Les fréquences supérieures à 15 kHz (langage) sont en général, réservées à l'écholocation.

Le langage, lui, est produit par la zone arrière (et profonde) du larynx. Ces sons servent à la communication, aux techniques de chasse, à l'alerte mais aussi à l'excitation sexuelle. La fréquence de ces signaux est voisine de 15 kHz et donc particulièrement sensible à l'oreille...