Une IA révèle l’incroyable alphabet phonétique des cachalots

La structure de la communication des cachalots serait-elle similaire au langage humain ? C’est ce que prétendent des chercheurs, qui ont récemment découvert des subtilités dans les vocalisations de ces cétacés, jamais observées auparavant. Dé-coda-ge.

Les cachalots (Physeter macrocephalus) ne sont pas faciles à étudier. Ces cétacés odontocètes sont capables de plonger jusqu'à trois kilomètres et retenir leur souffle durant près de deux heures : autant dire que leurs apparitions en surface sont rares. Ils passent une grande partie de leur vie à chasser des calmars géants dans les profondeurs obscures de l'océan, en émettant des sons semblables à des bourdonnements, dans le but de cartographier leur environnement et repérer leurs proies grâce à la réverbération de l'onde sonore contre les volumes : c'est ce que l'on appelle l’écholocation. Mais leurs vocalises ne servent pas qu'à traquer leurs proies : elles sont également la base de leurs relations sociales.

(Photo : schéma montrant les organes du cachalot qui produisent des sons) 

Un modèle social complexe basé sur la communication

Les cachalots vivent dans des sociétés matrilinéaires. Alors que les unités sociales (ou " pods " en anglais) sont uniquement composées des femelles de plusieurs familles, les mâles parcourent quant à eux les mers en solitaire, dans le but de transmettre leurs gènes. Ce modèle social est basé sur la communication, qui passe notamment par l'émission de sons : les clics.

Contrairement à certains autres cétacés, les cachalots ne chantent pas. Ils produisent des sons en faisant passer de l'air à travers leurs lèvres phoniques, situées au niveau de leur unique évent, qui sont ensuite amplifiés et dirigés dans l'organe du spermaceti notamment. En fonction du temps d'intervalle entre chaque clic émis, trois types de sons ont été décrits : les clics réguliers, les bourdonnements et les codas. Ce sont ces dernières qui sont utilisées lors de la communication, en particulier par les femelles adultes et les juvéniles. Chaque coda étant définie par une séquence rythmée de clics, les individus d'une même unité sociale partagent des codas possédant la même structure temporelle.

(Fichier sonore de clics de cachalots)

Code coda

Après avoir étudié près de 9 000 enregistrements de cachalots dans la mer des Caraïbes, des scientifiques du projet Ceti, du MIT et du Dominica sperm whale project ont fait des découvertes inédites, publiées dans la revue Nature communications. À l'aide d'algorithmes d'apprentissage automatique, les chercheurs ont non seulement identifié 156 codas différentes, mais ils ont surtout démontré qu'elles présentent une structure liée au contexte et capable de créer des combinaisons.

Chaque coda se compose de 3 à 40 clics. Les chercheurs ont tout d'abord identifié des blocs de construction de base de ces codas, à la façon de l'alphabet phonétique du langage humain. Dépendamment du contexte conversationnel dans lequel elles se produisent, ils les ont nommées " rubato " et " ornementation " (avec un clic supplémentaire à la fin de la coda). De plus, ils ont découvert la possible combinaison de ces codas, en faisant varier leur tempo (vitesse globale) et leur rythme (accélérations ou ralentissements), permettant un phénomène linguistique que l'on pensait être unique au langage humain : l’articulation linguistique - dans lequel des éléments dénués de sens (les phonèmes) se combinent pour former des mots sensés (les morphèmes) puis des phrases.

Arrivera-t-on un jour à décoder le langage des cachalots ?

L'intelligence artificielle a révélé des variations sonores très subtiles, suggérant que les vocalisations des cachalots pourraient véhiculer une quantité d'informations beaucoup plus riche que ce que l'on pensait auparavant. Mais concrètement, qu'est-ce que cela nous apprend sur l’intelligence des cachalots ? Eh bien rien, selon les chercheurs. Il reste encore beaucoup à comprendre sur la manière dont ces animaux communiquent et sur la signification éthologique de leurs vocalises. Si l’intelligence artificielle est un outil formidable pour approfondir nos connaissances sur la communication chez les cétacés, l'interprétation que nous en faisons n'en est pas moins sans risque d'anthropocentrisme.