Comment font les animaux polaires pour ne pas geler ?

LA NATURE a des ressources qui défient la Raison. Elle est capable d'inventer des solutions pour permettre à des organismes de vivre dans des conditions invraisemblables : dans des milieux sans eau ou constamment inondés, en l'absence d'oxygène ou en présence de gaz toxiques, par 100 °C ou - 40 °C...
Et pour vivre dans ces extrêmes températures négatives, il ne faut pas avoir froid aux yeux. Ni au reste du corps. La panoplie animale de survie dans les zones polaires comporte plusieurs versions, toutes plus ingénieuses les unes que les autres. Ce qui permet à au moins un millier d'espèces d'occuper les eaux et les terres glacées des confins de la planète.
Dans ces zones, il y a littéralement de quoi vous glacer le sang. Les moins à plaindre sont les animaux marins, qui bénéficient d'un environnement moins rude que les animaux terrestres. Néanmoins, il n'est pas simple de survivre dans des eaux dont la température oscille autour de 0 °C.
Les poissons polaires ont ainsi développé des protéines antigel. Ces molécules, présentes dans leur sang, empêchent la glace de s'y former. Le poisson des glaces y a ajouté une touche personnelle : c'est l'une des quinze espèces de vertébrés à ne pas avoir d'hémoglobine dans le sang. Ce sang blanc fait que l'animal est presque transparent. Il se procure l'oxygène dissous dans l'eau par diffusion à travers sa peau. La solution de l'antigel a aussi été adoptée par un insecte sans aile, le podure antarctique, qui synthétise directement du glycérol et lui permet de ne pas congeler par - 35 °C.
Pour les animaux mi-terrestres mi-marins, la tâche est encore plus compliquée. Le premier rempart contre le froid est bien sûr une solide isolation. Poils, plumes, couche de graisse sont monnaie courante. Certains phoques ont des poils, mais d'autres n'en possèdent pas et ne doivent compter que sur leur graisse qui sert à la fois d'isolant et de source d'énergie.
Radiateurs aux pieds
L'équation à résoudre dans tous les cas est d'avoir une température épidermique assez élevée pour éviter qu'elle ne gèle, mais pas trop pour ne pas dépenser une énergie inutile. Il peut ­ainsi y avoir une différence de température de 24 °C entre la température interne et celle de la peau. La forme des animaux des grands froids joue également un rôle. Ils sont en général « ramassés » pour que la perte de chaleur par rapport à leur masse soit minimale.
Le champion toutes catégories de la survie polaire est bien sûr le maintenant très célèbre manchot. Des 16 espèces connues, le géant de la famille, le manchot empereur, dépasse 1 mètre et les 40 kg. À comparer au manchot bleu, moins de 30 centimètres et moins de 1,5 kg.
Le manchot multiplie les protections et les stratégies contre le froid. Il possède trois couches de plumes imperméables et une ­solide couche de graisse. Sous son premier manteau de plumes, un fin duvet permet la formation d'une couche d'air qui reste chaud et renforce l'isolation.
En ce moment, c'est la fin de l'été austral. Les manchots ont fait deux choses essentielles ces trois derniers mois. Ils ont d'une part beaucoup pêché (petits crustacés, poissons et calmars) au cours de plongées à 200 mètres de profondeur en moyenne. D'autre part, ils ont effectué leur mue. En effet, le plumage doit être régulièrement renouvelé pour conserver ses qualités isolantes et protectrices. Durant cette période de mue, le manchot ne peut pas plonger.
Le manchot possède de plus une circulation sanguine très étudiée. Ses extrémités, particulièrement ses pieds, sont équipées d'espèces de radiateurs sanguins qui permettent de maintenir leur température un ou deux degrés au-dessus de 0 °C. Ils ne peuvent donc pas geler et la perte de chaleur est minimale. Ils peuvent également basculer leurs pattes : ils ne reposent alors que sur leurs talons et leur queue, minimisant le contact avec le sol. Il n'en reste pas moins que les manchots ont constamment froid aux pieds. Mais leur température corporelle reste comprise entre 37,8 °C et 38,9 °C. Ils sont également grands amateurs de frissons et grelottent allègrement pour se réchauffer.
Économies d'énergie
Dernière stratégie, la formation en tortue. Les manchots se regroupent et se serrent les uns contre les autres par groupe de quelques milliers d'individus à raison de 8 à 10 manchots au mètre carré. Ils changent régulièrement de place, ceux situés à la périphérie, plus exposés, étant relayés par ceux de l'intérieur, mieux protégés. On a pu constater que les manchots du centre pouvaient baisser légèrement leur température pour économiser leur énergie.
Dernier paradoxe des milieux polaires, c'est là que vit le plus grand carnivore terrestre, l'ours blanc. À côté de toute cette faune, l'homme est ridiculement armé contre le froid extrême. Pourtant, il constitue la seule espèce tropicale à avoir pu coloniser ces milieux extrêmes et à vivre là où il fait - 80°, là où aucun animal ne pourrait survivre durablement.