La mer sous le pôle Nord est un environnement extrêmement sombre, particulièrement en hiver. La nuit polaire, où le soleil ne se lève jamais, s'étend sur des mois. Les journées sont marquées par de brèves périodes de crépuscule de midi, lorsque le soleil effleure l'horizon. Cette faible lumière violette traverse la glace de mer avant d'atteindre l'eau.
Sous la glace, le krill arctique maintient néanmoins un rythme circadien tout au long de l'hiver. Ce crustacé, semblable à une crevette, constitue la base de nombreux écosystèmes marins : il se nourrit de plancton et de végétaux, tout en servant de proie abondante aux baleines et aux poissons. Comme beaucoup d'invertébrés des abysses, il effectue une migration verticale quotidienne : le jour à environ 500 mètres de profondeur (l'équivalent de la hauteur du One World Trade Center), et la nuit près de la surface. Ce comportement persiste même dans les eaux polaires glacées.
Pour réguler ses rythmes circadiens durant cette longue obscurité, le krill polaire possède des yeux ultra-sensibles qui s'adaptent aux cycles lumineux quotidiens, selon une étude publiée dans la revue PLOS.
Des spécimens collectés au large de Svalbard, archipel arctique, ont révélé des variations de sensibilité à la lumière sur un cycle d'environ 21 heures. Mesurée en laboratoire par des éclats lumineux faibles, cette sensibilité est accrue pendant la "nuit subjective" – lorsque le soleil est le plus éloigné de l'horizon –, correspondant au moment où le krill remonte en surface.
"Durant la nuit polaire, les notions traditionnelles de jour et de nuit perdent leur sens", notent les auteurs. Cependant, la lumière crépusculaire de midi suffit à pénétrer la surface, permettant au krill de resynchroniser son horloge interne.
[À lire aussi : les animaux de zoo reçoivent des vaccins COVID spécialement conçus pour eux]
Outre le soleil, la lune et les aurores boréales émettent une lumière potentiellement utilisée par le krill pour percevoir le temps.
La raison précise de ce maintien d'un rythme quotidien reste mystérieuse, alors que le cycle de 24 heures semble futile. Une étude antérieure sur les rennes a montré qu'ils inhibaient leurs horloges circadiennes durant la nuit polaire.
Les chercheurs attribuent cela aux interactions avec d'autres organismes lors du crépuscule : poursuite de proies bioluminescentes ou fuite de prédateurs. Des yeux adaptables confèrent un avantage. Le krill utilise sa propre bioluminescence pour se camoufler : face à la lumière descendante, il illumine son ventre pour éviter les ombres trahissantes, se fondant ainsi aux yeux des prédateurs inférieurs.
