Spermaceti

Identification
Spermaceti

Ancienne jarre à spermaceti, XVIII^e siècle.
N^o CAS	8002-23-1
N^o CE	232-302-5
N^o E	E909

Unités du SI et CNTP, sauf indication contraire.
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Le blanc de baleine ou spermaceti est une substance blanche présente dans la tête de certains cétacés comme le cachalot ou l'hyperoodon. L'organe correspondant est nommé organe du spermaceti^[1]. La plupart des autres cétacés ont un organe similaire moins développé, appelé melon.

Terminologie

Le terme spermaceti vient du grec sperma, graine, et du latin cetus, baleine. Lors de sa découverte, on croyait qu'il s'agissait du liquide séminal de l'animal, d'où son appellation. En anglais, le cachalot est d'ailleurs appelé sperm whale.

Propriétés

Processus de fabrication du spermaceti, 1902.

Le spermaceti est un composé complexe, contenant des cires et des triglycérides^[2]. Purifié par l'alcool, on en extrait le constituant principal, la cétine, ou palmitate de cétyle (l'ester de l'isohexadécanol et de l'acide palmitique), C₁₅H₃₁COO-C₁₆H₃₃^[3].

Il s'agit d'un composé d'apparence huileuse, blanc et sans odeur de la famille des cérides. Il est insoluble dans l'eau et l'alcool à froid, mais très soluble dans l'alcool bouillant, l'éther, le chloroforme et le sulfure de carbone.

Au-dessus de 30 °C, le spermaceti est liquide. Il se cristallise petit à petit jusqu'à 0 °C, d'abord en se troublant, puis en une masse à larges lames entre-croisées^[4].

C'est une substance combustible.

L'organe du spermaceti

Le rôle de cet organe n'est pas connu de manière certaine. Cinq théories coexistent :

La flottabilité : on peut supposer que l'animal se sert comme d'un ballast stabilisateur de cet organe, dont la taille est justement liée à la capacité des différentes espèces concernées à plonger profondément. À 37 °C, température corporelle de l'animal en surface, le spermaceti est liquide. À mesure que le cachalot s'enfonce dans les profondeurs pour chasser, la température diminue et fait cristalliser les lipides du spermaceti. Ceci a pour conséquence d'augmenter la densité de celui-ci qui sert ainsi de stabilisateur. En plongée, le cachalot inhale de l'eau froide par la narine gauche, l'évent, seule fonctionnelle, et la fait circuler dans la droite, bouchée, pour refroidir et figer son spermaceti. Il réduit ainsi son volume, donc sa flottabilité. Pour remonter, il réchauffe cette huile par un afflux de sang. Cependant, cela ne constitue qu'une aide, à l’ascension comme à la descente, de moins de 392 N (la force qu'exerce la gravité terrestre sur une masse de 40 kg) pour un animal de 40 tonnes. Cette comparaison entre une force et une masse est délicate dans l'eau (les cachalots ont beau peser jusqu'à 40 tonnes, ils flottent, contrairement aux baleines à fanons) : c'est la densité de l'animal et son volume qui ont de l'importance. Néanmoins, un animal de cette masse possède largement la force de se passer de cette assistance très limitée.
L'écholocation : il est donc plus raisonnable de penser que le spermaceti sert principalement à l'écholocation, afin de trouver ses proies lors de ses plongées en eaux profondes (parfois jusqu'à 3 km de profondeur mais plus généralement à environ 1 km ; des clics plus élaborés peuvent également être émis par l'intermédiaire des mêmes organes, mais non adaptés à l'écholocation et considérés comme de la communication sociale entre individus). Cette masse pourrait faire office de guide d'ondes et le « Junk », composé de la même substance, serait une série de lentilles convergentes, mais tout cela pour des ondes sonores. Cela s'appelle le modèle « bent-horn » (corne pliée) car l'impulsion sonore à l'origine du clic est créée à l'extrémité du nez de l'animal, se propage dans le spermaceti puis se réfléchit sur une poche d'air située au niveau du front du cachalot et se propage ensuite dans la série de poches de graisse (le Junk) faisant office de lentille convergente avant de sortir à l'avant de l'animal (du moins pour les fréquences suffisamment élevées car un clic de cachalot possédant des fréquences allant de 300 Hz à 30 kHz, les basses fréquences sont plutôt omnidirectionnelles et ne « voient » pas le système de lentille et de miroir acoustique, respectivement composés des poches de graisse et d'air). Ce système complexe permet au cachalot de produire des sons adaptés à l'écholocation dont les propriétés importantes sont la directivité (environ 95 % de l'énergie du clic est comprise dans un cône de moins de 4° de demi-angle au sommet) et l'intensité afin de détecter des proies à longue distance (de l'ordre d'un ou deux kilomètres). Or l'intensité d'un clic de cachalot peut atteindre 236 dB — par rapport à une pression acoustique d'un micropascal — à 1 mètre devant la tête du cachalot, ce qui constitue rien de moins que la source sonore (naturelle) la plus intense connue^[5].
Absorption de la pression qui règne à grande profondeur. L'huile a une densité différente de celle de l'eau (le corps du cachalot est composé à 95 % d'eau) et peut jouer un rôle dans la régulation de la pression dans le corps du cachalot.
Réservoir pour l'azote libéré du sang lorsque le cachalot émerge de grandes profondeurs (accident de décompression).
Arme de poussée dans la lutte entre mâles. On ne sait pas pourquoi la tête des mâles est tellement plus grosse que celle des femelles. Les mâles semblent se battre assez souvent, comme en témoignent les nombreuses égratignures sur la tête causées par les dents de leurs congénères^[6].

Chasse au cachalot

Article détaillé : Chasse au cachalot.

La chasse au cachalot avait principalement pour objectif l'exploitation du spermaceti des grands cachalots (Physeter macrocephalus) ; ce spermaceti était utilisé dans les lampes et éclairages à huile (tout comme l'huile de baleine issue de la graisse de l'animal avec laquelle il est parfois confondu), pour les cosmétiques, le tannage du cuir et comme lubrifiant, et pour les bougies, savons ou bien encore excipients pharmaceutiques. Le cachalot fut décimé jusqu'en 1982, année où sa chasse fut définitivement interdite.

Notes et références

Biologie & écologie des baleines de l'Atlantique Nord, Pierre-Henry Fontaine, 1988.
(en) R.J. Morris, The lipid structure of the spermaceti organ of the sperm whale (Physeter catodon), 1975.
(en) J. W. Dodgson, A Foundation Course in Chemistry for Students of Agriculture and Technology, 2009.
Malcolm R. Clarke (en), Physical Properties of Spermaceti Oil in the Sperm Whale, 1978, p. 19-26.
(en) Three-dimensional beam pattern of regular sperm whale clicks confirms bent-horn hypothesis J. Acoust. Soc. Am. Volume 117, Issue 3, p. 1473-1485 (2005); (13 pages) Walter M. X. Zimmer1, Peter L. Tyack2, Mark P. Johnson2, et Peter T. Madsen2 1NATO Undersea Research Centre, V.le San Bartolomeo 400, 19138 La Spezia, Italy 2Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543.
« Spermaceti : définition, utilisations, propriétés et l'organe », sur AquaPortail (consulté le 3 septembre 2022)

[1] Biologie & écologie des baleines de l'Atlantique Nord, Pierre-Henry Fontaine, 1988.

[2] (en) R.J. Morris, The lipid structure of the spermaceti organ of the sperm whale (Physeter catodon), 1975.

[3] (en) J. W. Dodgson, A Foundation Course in Chemistry for Students of Agriculture and Technology, 2009.

[4] Malcolm R. Clarke (en), Physical Properties of Spermaceti Oil in the Sperm Whale, 1978, p. 19-26.

[5] (en) Three-dimensional beam pattern of regular sperm whale clicks confirms bent-horn hypothesis J. Acoust. Soc. Am. Volume 117, Issue 3, p. 1473-1485 (2005); (13 pages) Walter M. X. Zimmer1, Peter L. Tyack2, Mark P. Johnson2, et Peter T. Madsen2 1NATO Undersea Research Centre, V.le San Bartolomeo 400, 19138 La Spezia, Italy 2Woods Hole Oceanographic Institution, Woods Hole, Massachusetts 02543.

[6] « Spermaceti : définition, utilisations, propriétés et l'organe », sur AquaPortail (consulté le 3 septembre 2022)

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