Nous habitons sur environ 470 millions d’années de végétaux et d’animaux décomposés en terre. Dans cette terre qui ne cesse de s’accumuler, toutes sortes de gaz, de minéraux et de matières organiques offrent les nutriments nécessaires à la vie végétale. Toutefois, certaines substances peuvent être contaminantes lorsqu’elles sont trop concentrées : c’est alors, une pollution!

Ainsi, les plantes, les champignons et les invertébrés filtrent les sols et décontaminent la terre dans toutes sortes d’écosystèmes autant aquatiques que terrestres. C’est un peu comme un remède de la nature contre les polluants. Plusieurs techniques utilisées par l’humain permettent aussi de décontaminer les sols, mais celle que l’on retient aujourd’hui, c’est la phytoremédiation! Phyto-, pour plante!

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La décontamination à l’aide de plantes

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Les végétaux conservent et matérialisent naturellement ce qu’ils consomment à travers leur croissance. La phytoremédiation implique donc les propriétés qu’ont certaines plantes à absorber davantage de contaminants que d’autres plantes étant moins efficaces.

Les métaux lourds présents naturellement dans le sol ou encore laissés par d’anciennes industries, les pesticides laissés par l’agriculture, les sites d’enfouissement, les stations-service, etc., sont autant d’exemples de pollution que les plantes peuvent prendre en charge, selon la nature des contaminants. Par exemple, le saule, le peuplier, le tournesol ou encore même la moutarde sont utilisés pour traiter des cas d’hydrocarbures, de radioéléments, de zinc, de contamination au plomb, etc.  

Ce service biologique via les plantes nous permet, par exemple, d’exploiter une terre agricole, où la terre doit être riche en nutriments et surtout pas contaminée. Similairement, ça nous permet de s’assurer qu’une terre est décontaminée (mais sans obligation de nutriments cette fois) avant de construire des habitations. L’avantage ici est de traiter quelques kilos de végétaux contaminés et non plus des tonnes de terre impropre.

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Pas juste pour les sols

Il n’y a pas que l’eau et la terre qui peuvent être dépolluées par la phytoremédiation, l’air aussi est constamment revitalisé par les plantes. En ville, les arbres jouent un rôle important dans l’assainissement de l’air, en captant les poussières atmosphériques et en absorbant le CO₂. Ce dernier est ensuite séquestré dans la fibre végétale des racines et des parties aériennes. Raison de plus pour planter le bon arbre au bon endroit!

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Tout vient à point à qui sait attendre

Par contre, lorsqu’on utilise la phytoremédiation, il faut savoir que le résultat final ne sera attendu qu’après quelques années. Héé oui! Même si son efficacité est reconnue, il faut savoir que c’est une nouvelle pratique toujours à l’étude. Le temps que ça prend pour réaliser l’expérience est encore trop long, mais les résultats font leur preuve. Dans la même veine, la mycoremédiation (par les champignons) est également à l’étude. Tu peux toujours comprendre la base du mycorhize ici-même.  

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À toi de jouer!

Enfin, tu peux toujours faire une expérience à la maison : tu peux faire germer des graines d’un arbre que tu auras trouvé – le peuplier se trouve facilement et pousse rapidement. Tu en plantes un dans un pot avec de la terre contaminée avec un produit (comme du liquide bleu à fondue) et un autre dans un pot avec du compost. Tu peux aussi faire plusieurs variantes avec d’autres types de terreau. Malgré qu’il ne soit pas nécessairement possible de valider la décontamination de la terre contaminée sans quelques notions de chimie supplémentaires, tu pourras quand même t’amuser à faire d’autres observations et à te poser des questions. Par exemple, est-ce que les deux poussent de la même façon?  

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Par François-Vivier, éducateur-naturaliste

Sources images : Pixabay, Pixabay, Pixabay

Brrrrrr… Il fait froid! Alors pour contrebalancer, aujourd’hui, on te parle de quelque chose de chaud, même bouillant! Quelque chose qui peut atteindre 1 200 °C! (Ce n’est pas pour rien qu’elle est nommée après le dieu romain du feu!) L’as-tu deviné? Il s’agit de volcans!  

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Le magma, c’est quoi déjà?

T’es-tu déjà demandé pourquoi et comment les volcans naissent? Avant de sauter dans le vif du sujet, tu voudras peut-être te remémorer la structure de la Terre. Tu te rappelles peut-être que sous la croûte terrestre se trouve le manteau, une couche de roche d’environ 2900 km d’épaisseur, qui est chauffé par un noyau HYPER chaud! On parle d’une température assez chaude pour fondre de la roche! Par contre, il faut savoir que la majorité du manteau est pourtant solide à cause de la forte pression qu’il subit. La roche qui réussit à fondre s’appelle le magma. Le magma, je suis sûre que ça te dit quelque chose, et à raison! C’est, en fait, la version souterraine de la lave! Alors, comment le magma se forme-t-il et comment remonte-il à la surface de la Terre?  

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Comment se forme-t-il?

Il peut se former de différentes façons, mais plusieurs sont en lien avec le mouvement des plaques tectoniques. Il peut, par exemple, apparaître lorsque les plaques s’éloignent l’une de l’autre (ce qu’on appelle une frontière divergente). En se séparant, la portion du manteau à la frontière des deux plaques subit moins de pression et peut donc devenir plus liquide si elle est assez chaude. (On se rappelle que le manteau est surtout solide parce qu’il subit beaucoup de pression.)

Un autre mécanisme, c’est lorsque les plaques entrent en collision (ou convergent) et que l’une des plaques s’enfonce sous l’autre, entraînant avec elle de l’eau ou du dioxyde de carbone. Ça peut arriver, notamment, lorsque c’est une plaque dont la surface se trouve dans le fond de l’océan. En se combinant à la roche du manteau, l’eau abaisserait la température à laquelle elle peut fondre et lui permettrait de se liquéfier.  

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De sous terre à sur terre

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Ouf! C’était un peu compliqué! Tu me suis toujours? Là, il faut comprendre comment ce magma réussit à percer la surface de la Terre. En fait, on a déjà vu une façon que ça peut arriver : lorsque les plaques tectoniques divergent et que le magma du manteau remonte à la surface. C’est pourquoi les volcans se forment souvent aux frontières des plaques tectoniques. La ceinture de feu du Pacifique, ça te dis quelque chose? C’est la limite des plaques tectoniques où on retrouve entre 850 et 1000 volcans sur la terre en au fond de l’océan! Coïncidence?

Une autre façon que la magma peut remonter à la surface, c’est s’il réussit à s’accumuler dans une gigantesque poche souterraine, qu’on appelle une chambre magmatique, et que la pression y devient assez grande pour craquer la croûte au-dessus. La pression peut être causée par différents facteurs. De façon simple, la pression peut augmenter lorsque plus de magma s’infiltre dans la chambre magmatique. Lorsque la pression y est assez grande, une éruption volcanique peut se produire.  

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Le volcanisme intraplaque

Cependant, certains volcans existent à-même une plaque tectonique. Pourquoi? Grâce au volcanisme de point chaud. C’est lorsqu’il y a une zone tellement chaude – donc moins dense – dans le manteau et que la roche peut remonter vers la surface, fondre et réussir à percer la croûte. (On sait tous que ce qui est moins dense remonte au-dessus de ce qui est plus dense, tout comme l’huile flotte sur l’eau, pas vrai?) Ce qui est intéressant avec ce type de volcanisme, c’est qu’il peut donner naissance à une chaîne de volcans dû au mouvement des plaques tectoniques : le point chaud du manteau ne bouge pas alors que la plaque tectonique oui. C’est ainsi qu’en bougeant, le point chaud perce un nouveau trou dans la plaque tectonique. C’est ce qui a donné naissance aux Îles d’Hawaï.

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L’émergence des volcans

À chaque éruption, une nouvelle couche de lave s’accumule à la surface et refroidit en roche. C’est comme ça que les volcans s’agrandissent au fil du temps. C’est d’ailleurs comme ça que de nouvelles îles volcaniques émergent de l’océan. Puis, à ce qu’il paraît, on estime que 80 % de la surface terrestre serait issue d’éruptions volcaniques! Mais ce n’est qu’un seul des services que nous rendent les volcans! Si tu veux en savoir plus, c'est ici!

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Par Émilie, communicatrice scientifique

Sources image : Pixabay, Juan Francisco, Gabriel Esteffan

D’abord, « myco » signifie champignon en ancien grec, et « rhize » vient de « rhiza » qui signifie racine. On peut donc en déduire que la mycorhize, c’est la relation étroite qu’entretiennent les champignons et les plantes! Ces deux mondes sont parfaitement complémentaires et même en symbiose! En effet, tel que les scientifiques l’observent de nos jours, il y a une interdépendance entre le système de racines du champignon, le mycélium, et les racines des végétaux.

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Comment ça fonctionne?

Pour faire simple, les hyphes, soit les filaments du mycélium, peuvent s’enrouler autour des racines végétales et s’associent avec elles. C’est ce que l’on nomme l’ectomycorhize. Elle concerne notamment les plantes ligneuses, comme les arbres, et peuvent donc être importantes dans les forêts boréales et tempérées. Ou encore, dans la grande majorité des cas, c’est l’endomycorhize qui s’impose, c’est-à-dire lorsque les hyphes pénètrent les cellules de la plante afin de favoriser la symbiose.

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Qu’est-ce que les deux partis gagnent de cette association?

Le mycélium, lui, absorbe des sucres et d’autres nutriments en provenance des plantes afin de favoriser sa propre croissance. (Tu peux te renseigner sur la photosynthèse afin de comprendre de quelle manière les sucres sont produits par les plantes et présents dans les racines des arbres.) Puis, un peu comme les insectes et bestioles décomposeurs rendent le sol brun et fertile grâce à leur système digestif, le mycélium démonte et disloque un à un les éléments qui composent le sol : un véritable laboratoire de chimie! Les nutriments tels que le phosphore, le zinc, l’azote et l’eau deviennent ainsi plus accessibles pour les végétaux que lorsqu’ils font partie de feuilles mortes, de fruits écrasés, de branches cassées, d’excréments, etc.

De plus, le réseau mycélien, avec ses hyphes encore plus petites et longues que les racines des plantes, s’étend sur des distances immenses et accède à des nutriments normalement inaccessibles aux plantes. Grâce aux provisions qui leur sont fournies par le réseau mycélien, les végétaux qui profitent de mycorhizes sont alors moins à risque de manquer de ressources lors d’épisodes de stress, comme la sécheresse, les invasions d’insectes, la salinité et l’acidité. Les mycorhizes leur permettent même parfois de s’échanger directement des ressources entre eux via ce réseau… Et c’est un réseau très vaste! Il ne faut pas oublier que le mycélium représente environ 25% de la biomasse* microbienne des sols!

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Mais ce ne sont pas juste des ressources que les plantes peuvent s’échanger à travers ce réseau. Ça va peut-être te surprendre (ou peut-être pas si tu as déjà lu notre article sur la communication chez les plantes), mais les mycorhizes permettent aussi aux plantes de s’échanger d’autres molécules agissant comme des signaux. Ces signaux provoqueraient un changement morphologique ou physiologique chez les plantes qui le reçoivent. C’est un de leurs moyens de communiquer. Par exemple, lors d’une attaque d’insectes, les plantes pourraient sécréter des molécules d’alerte permettant aux autres plantes de mieux se préparer. Il reste encore beaucoup de choses à démystifier à ce sujet, n’empêche que les plantes sont mieux connectées qu’on ne le pense!

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Les mycorhizes sont d’une grande importance, non seulement pour les plantes et les champignons, mais pour nous aussi! C’est grâce à la santé de nos plantes qu’on est capables d’avoir une alimentation saine et variée! Bien qu’elles soient intéressantes, ce ne sont qu’une des composantes mystérieuses de la rhizosphère que l’on retrouve sous nos pieds! « La rhizosphère, c’est quoi? » tu me dis? Eh bien ça, on t,explique ça ici!

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NOTES

* En écologie, on appelle biomasse tous les êtres vivants qui se trouvent dans un milieu à un moment donné. Cela inclut donc les champignons, les plantes, les animaux et les microbes.

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Par François-Vivier, éducateur-naturaliste

Sources images : Pixabay, André-Ph. D. Picard, Pixabay

Un écosystème, c’est un grand réseau où l’on retrouve une multitude d’interactions entre les différentes composantes. Chez les vivants (on met donc de côté les éléments abiotiques comme l’eau et le sol), ces interactions peuvent prendre plusieurs formes : des échanges, des relations bénéfiques ou toxiques (ou ni un ni l’autre), des concours, de l’entraide… On les appelle des interactions biologiques. À l’échelle de l’individu, ces relations sont positives (+), négatives (-) ou neutres (0). Pour comprendre comment les vivants vivent les uns avec les autres, on se penche sur leurs relations et on démystifie la grande équation de la coexistence.  

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Les interactions peuvent exister entre des individus (ou des groupes*) d’espèces différentes. Ce sont des relations interspécifiques. En contrepartie, si deux individus de la même espèce sont en relation, on dit qu’ils ont une relation intraspécifique. Et comme la nature ne fait rien à moitié, il existe des tonnes de ces interactions, d’envergures différentes, à long ou court terme, essentielles ou pas, ayant des impacts plus ou moins importants pour l’un, l’autre ou les deux individus impliqués. On va démêler le tout ensemble une interaction à la fois**.  

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La compétition = – / –

Lorsque deux individus sont en compétition, c’est qu’ils ont besoin de la même ressource. Que ce soit de la nourriture, des matériaux ou de l’espace, ils devront interagir ensemble pour l’obtenir. Pense aux quenouilles qui compétitionnent avec le phragmite pour des habitats de choix ou encore à deux mâles d’une même espèce qui se chamaillent pour une femelle. Généralement, l’individu le mieux adapté aura le dessus sur l’autre. Toutefois, dans ce type de relation, les deux individus doivent dépenser de l’énergie pour arriver à leurs fins. La compétition est donc une relation négative pour l’individu A (-) et l’individu B (-), parce que dans le meilleur des mondes, la compétition n’existerait pas. #àmoi

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La prédation = + / –

Dans ce type de relation, l’individu A (+), celui qui mange, tire des avantages très faciles à comprendre, contrairement à l’individu B (-), celui qui se fait manger. Oui, c’est vrai, le prédateur devra dépenser de l’énergie pour obtenir sa proie, mais les bénéfices obtenus seront (généralement) plus grands que le coût de la « chasse ». La prédation, c’est bien entendu un ours (+) qui mange un saumon (-), mais c’est aussi un cerf (+) qui broute les bourgeons d’un sapin baumier (-). #miammiam

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Le commensalisme = + / 0

Un oiseau (+) qui ramasse des poils de cerf (0) tombés au sol pour faire son nid, c’est le parfait exemple de commensalisme. Une espèce profite d’une autre sans que cette dernière ne soit affectée, ni positivement, ni négativement. Cette interaction peut être indirecte, comme c’est le cas de l’exemple précédent, ou directe. Les balanes (+) qui vivent sur les baleines (0) ont une relation de commensalisme direct avec leur hôte. #dontknowdontcare

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Le parasitisme = + / –

En parlant d’hôte… Dans la dynamique du parasitisme, l’individu A (+), le parasite, va nuire à son hôte, l’individu B (-). Le parasite n’entraîne pas la mort de son hôte (sinon, on parlerait de prédation), mais il vit à ses dépens. Il s’installe soit à l’intérieur de son hôte, comme un ver solitaire (+), sur son hôte ou même dans l’environnement immédiat de son hôte (comme le vacher (+) qui pond ses œufs dans le nid des autres oiseaux (-)). Le parasite peut alors consommer (littéralement) son hôte, utiliser son énergie ou profiter de ses ressources. #notcool

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La symbiose = + / +

Quand on parle de symbiose, on parle du parfait mariage entre deux entités. La survie de l’individu A (+) dépend de sa relation avec l’individu B (+) et vice versa. Le lichen est probablement l’exemple de plus courant de symbiose (entre une algue et un champignon). Les champignons s’unissent aussi aux plantes par symbiose mycorhizienne. On retrouve ces beaux petits couples partout, même dans ton intestin***. #matchparfait

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Le mutualisme = + / +

Alors qu’elle butine en se couvrant de pollen, une abeille consomme le nectar d’une fleur. C’est le mutualisme : l’individu A (+) et l’individu B (+) profitent tous deux de l’interaction, mais, en comparaison avec la symbiose, leur survie n’en dépend pas. En échange des services de pollinisation pour les plantes, les insectes profitent d’une source de nourriture supplémentaire. Un autre exemple? Les graines des plantes que les oiseaux mangent sont transportées (ou disséminées) et déposées dans leurs crottes (ou de l’engrais naturel). La graine a été dispersée, favorisant la plante, et l’oiseau a mangé. #amispourlavie  

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Tant que les organismes vivants partageront des espaces, consommeront les mêmes ressources, vivront en communauté, tenteront de survivre, les interactions biologiques auront lieu. Elles sont en quelque sorte le moteur des écosystèmes et un témoin tangible de l’évolution. Parce que qui dit interaction, dit adaptation. 1 + 1 = 2

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NOTES

* Pour les besoins de ce texte, on va utiliser le terme « individu » le plus souvent, mais saches que des groupes, voire des populations, peuvent aussi vivre des interactions.  

** On se concentre sur les principales interactions observées dans la nature, mais il existe d’autres types ou des variations de celles présentées ici.

*** Ton microbiote intestinal, ou ta flore intestinale, vit en symbiose avec ton organisme. C’est toujours étonnant de savoir que dans les fins fonds de ton intestin, c’est une lune de miel infinie.

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Par Anne Frédérique, éducatrice-naturaliste senior

Sources images : Wiki, pxfuel, pxfuel, Pixabay

Animé par un esprit de vengeance, le capitaine Achab pourchassait le célèbre cachalot blanc Moby-Dick dans le roman de Herman Melville. Inspiré par les récits des chasseurs de baleines, cette histoire aura fait connaitre une espèce entourée de mystères. Ces mammifères marins, bien qu’ils préfèrent généralement les calmars aux jambes de marins, sont effectivement des prédateurs efficaces et bien adaptés.  

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Ces animaux sont de gros cétacés odontocètes, ou en d’autres mots, des baleines à dents. Ils peuvent mesurer entre 11 et 15 mètres en plus de peser de 15 à 45 tonnes et ils ont les plus gros cerveaux du règne animal. On peut occasionnellement les retrouver dans le golfe ou dans l’estuaire du Saint-Laurent. Puis, si tu as envie d’aller les observer, tu les reconnaîtras par leur souffle qui pointe vers la gauche*. Saviez-vous aussi que l’huile provenant de ces baleines était utilisée pendant le 19e siècle pour l’éclairage et la lubrification des machines? Wow! On dirait presque qu’ils collectionnent les funs facts!  

En plus de tout cela, ils sont de vrais plongeurs des abysses! Bien qu’ils peuvent en général plonger entre 300 et 800 mètres pendant 40 minutes, ils peuvent également atteindre des profondeurs allant jusqu’à 2000 mètres. Comment font-ils pour retenir leur souffle et ne pas devenir des raisins secs sous la pression incroyable de l’eau?

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La nage en profondeur, ça commence à la surface

Ces cétacés possèdent une physiologie qui est adaptée à la nage en profondeur. Pour commencer, rappelons-nous que les mammifères marins respirent avec des poumons. Ils doivent donc être à la surface pour respirer. Pour emmagasiner le maximum d’oxygène, les baleines font des respirations très efficaces. Elles échange environ 85 à 90 % de l’air provenant des poumons, comparativement à 15 % pour les humains. Ensuite, lorsqu’elles vont en profondeur pour chasser, elles plongent en apnée. Elles retiennent leur souffle! Pour réussir cet exploit, elles doivent, à la fois, avoir en réserve assez d’oxygène pour alimenter leurs parties vitales, ainsi que fournir l’énergie nécessaire à la nage et résister à la pression de l’eau sur leur corps.  

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De vrais maîtres d’apnée

Pour avoir une bonne réserve d’oxygène, les cachalots ont plus d’un tour dans leurs nageoires! Ils possèdent à la fois un sang très riche en globules rouges, qui sert à transporter l’oxygène, en plus d’avoir une grande quantité de myoglobine pour stocker l’oxygène dans les cellules de leurs tissus musculaires. Il peut y en avoir jusqu’à 11 fois plus que pour les mammifères terrestres! C’est ce qui donne une couleur rouge à la chair, qui est très foncée, presque noire pour les cachalots.  

La myoglobine est une protéine qui, présente en trop grande quantité, pourrait s’agglutiner et ainsi perdre toutes ses propriétés. Chez le cachalot, la myoglobine possède une charge électrique positive à sa surface, ce qui l’empêche de s’agglutiner exactement comme deux aimants qui possèdent une même charge vont se repousser. Elle peut donc continuer d’entreposer de l’oxygène. La myoglobine chez les mammifères marins, c’est un peu comme les bonbonnes d’oxygènes des plongeurs!  

De plus, pour conserver les fonctions vitales du cachalot, le sang alimente préférablement des organes vitaux, alors que d’autres fonctions comme la digestion sont ralenties. Ils vont également adapter leurs comportements pour dépenser le moins d’énergie possible en plus de diminuer leur température corporelle.  

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Adaptés pour résister à la pression

Maintenant, on a vu comment les baleines font pour retenir leur souffle, mais une autre question se pose : comment résistent-elles à la pression de l’eau? Tout d’abord, leurs oreilles sont adaptées pour encaisser de grandes pressions, au même titre que leurs poumons. Ceux-ci sont proportionnellement plus petits que ceux d’un humain. C’est avantageux d’avoir de petits poumons parce qu’en profondeur, la pression de l’eau s’accroît particulièrement sur l’air à l’intérieur du corps. Pour un animal qui n’est pas adapté à la pression de l’eau (comme nous!), ça peut occasionner des tensions et des dommages, notamment aux cavités qui contiennent l’air comme les poumons et les oreilles.  

En plus des petits poumons, leurs côtes sont maintenues ensemble par un tissu cartilagineux, ce qui aide à résister à la pression qu’exerce l’eau sur le corps et permet de protéger les poumons.  

Les yeux pour leur part sont protégés par la présence d’une cornée plus épaisse ainsi que de vaisseaux sanguins et de muscles oculaires importants.  

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Dernier petit fun fact : avant, on estimait que le spermaceti, un organe présent dans le melon des cachalots, était utilisé pour réguler sa pression interne ou bien pour aider à sa descente lors des plongées. Bien que sa fonction n’est pas encore tout à fait claire, on pense aujourd’hui que sa fonction principale est en lien avec l’écholocation!

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NOTES

* C’est que leur conduit nasal droite est bloqué, car il sert à autre chose (plus spécifiquement à produire des clics), donc quand ils respirent, c’est seulement avec leur conduit nasal gauche.

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Par Andréanne, éducatrice-naturaliste senior et coordonnatrice des activités Charlevoix

Sources images : Wiki, Gregory Smith