vignette|Communautés chimiotrophes sur la carcasse d'une baleine grise de à de profondeur dans le bassin de Santa Cruz., Californie, États-Unis. Les carcasses de baleines sont les cadavres de baleines qui s'échouent sur les littoraux, se décomposent en flottant à la surface de la mer, ou dans la plupart des cas coulent vers le plancher océanique. Dans ce dernier cas, c'est l’équivalent de d’apport en carbone organique qui se concentre sur environ de sédiments. Dans les années 1980, l'exploration sous-marine robotisée a pu confirmer que la décomposition de ces énormes charognes sur la plaine abyssale donne lieu à l'apparition d'écosystèmes pouvant durer une centaine d'années.
La communauté scientifique se doutait depuis longtemps que les carcasses de baleines qui coulaient dans les profondeurs constituaient une ressource alimentaire considérable pour certains animaux des grands fonds, mais elle ne s'attendait pas à y découvrir une faune aussi riche, dont des espèces vivant uniquement sur celles-ci et nulle part ailleurs. Au total, ce sont plus de animales différentes qui se nourriraient sur ces carcasses de grands cétacés.
Ces carcasses jouent un rôle important dans la dispersion des espèces dans les abysses et dans la pompe à carbone océanique. Mais du jusqu'à la fin du la chasse industrielle à la baleine a considérablement réduit les effectifs de baleines provoquant en conséquence une raréfaction des carcasses sur le fond marin et la probable disparition de certaines espèces spécialisées.
Baleines concernées vignette| La Baleine bleue pèse en moyenne et mesure de longueur. vignette| La Baleine à bosse pèse en moyenne . Pour former un écosystème viable, il faut que la baleine soit suffisamment grande. Le squelette des grands cétacés est constitué à 60 % de graisses qui permettent d'optimiser la flottabilité, mais ce sont surtout les gros os, très riches en graisse, qui émettent suffisamment de sulfures pour les bactéries chimiosynthétiques. Les espèces susceptibles de générer un écosystème sur leur carcasse sont donc plutôt les Mysticètes (cétacés à fanons), et plus particulièrement ceux de grande taille comme la Baleine à bosse, la Baleine bleue ou le Rorqual commun. La seule grande espèce d'Ondotocètes (cétacés à dents) est le Grand cachalot, qui a une densité plus faible que celle de l'eau et qui tend par conséquent à flotter à la surface une fois mort. Ainsi, il ne participe pas ou peu à la création d'écosystèmes éphémères.
Un « cimetière de baleines », composé de carcasses de baleines et s'étendant sur une zone de de long, est découvert en 2026 par une équipe de recherche chinoise dans la , dans l'océan Indien, entre de profondeur. L'équipe dénombre des ossements appartenant à de baleines différentes, dont 5 espèces actuelles et 476 espèces fossiles. La zone abrite des fossiles vieux d'au moins d'années. Parmi les baleines identifiées figurent notamment la Baleine à bec d'Andrews, la Baleine à bec de Layard, une Baleine de Minke, un Rorqual boréal fossilisé et, parmi les espèces éteintes, et ...
La chute vignette|10 % des cadavres se décomposent en flottant à la surface de la mer ou s'échouent sur les plages, comme cette baleine à bosse dans le détroit Peril, îles Baranof, Alaska, États-Unis.
Les baleines comptent parmi les plus grandes espèces animales de la Terre et sont présentes dans tous les océans du globe. Malgré la chasse à la baleine qui a réduit leurs effectifs à un sixième de ce qu'il pouvait être avant l'apparition de cette pratique, leur nombre est estimé à au moins 2 millions d'individus, toutes espèces confondues. Chaque année, environ baleines meurent de faim ou de maladie : 10 % des cadavres se décomposent en flottant à la surface de la mer ou s'échouent sur les plages, alors que 90 % d'entre elles coulent et vont se déposer sur le fond des océans.
Les carcasses de baleines mortes en eaux peu profondes sont d'abord entamées par des animaux marins charognards : requins sous l'eau, mouettes et goélands en surface. Une grande partie de la chair est ensuite consommée sur une période de temps relativement courte, en quelques mois si la carcasse a coulé à une profondeur moyenne ou faible.
En eaux profondes (de et plus), les animaux se font plus rares et la carcasse peut alors devenir une source considérable de nutriments pour un écosystème complexe sur des périodes de plusieurs décennies.
Découverte et étude Les scientifiques se sont longtemps demandé de quoi se nourrissaient les animaux des grands fonds et ce que devenaient les carcasses de baleines. Le microbiologiste danois Auguste Crogue fut le premier à émettre l'hypothèse de ce phénomène, dans les années 1930. La première carcasse de baleine sur le plancher océanique fut découverte accidentellement par des biologistes marins en 1987, à l'aide du sous-marin dans le canyon de Monterey, en Californie du Sud à de profondeur. Sur une carcasse de baleine grise mesurant de long, les biologistes trouvèrent deux gastéropodes platelliformes et de grands bivalves dotés de symbiotes sulfo-oxydants produits par des bactéries sulfato-réductrices libres. Ce processus chimique n'avait alors été observé que lors de la récupération de la cargaison d'un cargo français, le François-Vieljeux, qui avait fait naufrage dans le golfe de Gascogne en . La décomposition de la cargaison constituée de haricots, de tournesols et de balles de sisal a provoqué une intense activité bactérienne (sulfato-réductrices et sulfo-oxydantes), permettant l'implantation de populations denses de vestimentifères (Lamellibrachia barhami). Toujours en 1987, la marine américaine repérait huit squelettes de baleines alors qu'elle recherchait un missile perdu au large de la côte californienne. En utilisant un sonar à balayage latéral, il est possible d'examiner le fond de l'océan afin de repérer les agrégations importantes de matières typiques des carcasses de baleines.
Ces découvertes incitèrent des chercheurs à déposer sur le fond des océans des carcasses de baleines qui se sont échouées sur les littoraux, pour ensuite pouvoir les étudier sur une longue période sans avoir à parcourir des longues distances. Une bonne vingtaine de carcasses furent ainsi coulées dans le monde à proximité des côtes.
Le biologiste Craig Randall Smith étudie ce type d'écosystème et dirige plusieurs expéditions pour déterminer l'importance des carcasses des baleines dans l'écologie des abysses, à bord du navire océanographique Western Flyer. Ce navire est équipé d'un modèle unique de ROV (« véhicule commandé à distance ») : un petit sous-marin télécommandé Tiburon, capable de plonger à de profondeur et d'y évoluer pendant des heures alimenté grâce à l'énergie électrique que lui fournit son navire de support. Il est équipé de trois caméras vidéos HD et d'un bras articulé capable d'effectuer des manipulations de haute précision.
Utilité et ancienneté thumb|Squelette de baleine en connexion (Miocène) dans le désert côtier d'Ica au Pérou. Les communautés des carcasses, des suintements froids et des monts hydrothermaux ont de nombreux points communs. Ainsi, les scientifiques supposent que certaines espèces d'animaux abyssaux se servent de ces carcasses pour étendre leur aire de répartition et ainsi coloniser d'autres sites. Étant donné que la mort des cétacés se produit à des endroits très aléatoires, les carcasses sont disséminées sur le fond marin, telles des oasis de nutriments sur l'immensité désertique de la plaine abyssale, avec un espacement moyen estimé à . La parenté évolutive des espèces est telle qu'elle aurait au moins une origine évolutive commune, mais le peu d'espèces communes laisse penser qu'il s'agit d'une relation très ancienne. Les premiers fossiles de carcasses de baleine datent de la fin de l'Éocène et l'Oligocène (34 à d'années) à Washington et à partir du Pliocène en Italie. Des palourdes non-chimiosynthétiques ont habité dans le même environnement, en effet, la chimiosynthèse chez ces animaux semble être apparue au Miocène (23 à d'années) en Californie et au Japon. Sans doute parce que la taille des baleines, donc la teneur en lipides des os, était trop faible. Mais des empreintes d'organismes semblables aux vers-zombies ainsi que des morsures de requins proches des requins dormeurs ont été trouvées sur des fossiles datant de l'Oligocène inférieur (34 à 28 millions d'années).
vignette|Les carcasses des reptiles marins, comme les plésiosaures, ont pu jouer le même rôle que celles des baleines.
La découverte de patelles chimiosynthétiques du genre Osteopelta dans un os de tortue datant de l'Éocène en Nouvelle-Zélande indique que ces animaux sont antérieurs aux baleines et vivaient probablement sur les os des grands reptiles marins du Mésozoïque (252 à d'années). En effet, on a pu observer que cette faune exploitant les restes de baleine n'est pas spécialisée sur un type d'os, en immergeant des cadavres de quadrupèdes. Les grands reptiles marins comme les plésiosaures et les mosasaures, qui atteignaient des tailles comparables à celles des baleines (15 à ) et les grands poissons ont pu jouer le rôle des baleines notamment durant le Crétacé supérieur (100 à 66 millions d'années), en témoignent des fossiles de plésiosaures accompagnés de nombreux petits mollusques voisins des espèces actuelles. Les patelles peuvent avoir survécu dans les suintements froids, le bois mort et les fumeurs noirs en attendant les d'années entre l'extinction des dinosaures et l'émergence des baleines. Ou alors ces fossiles représentent un préalable, sans descendance, et les patelles d'aujourd'hui ont évolué indépendamment. Mais toutes ces hypothèses sont controversées notamment à cause du fait que d'autres relais possibles existent d'après la génétique moderne et des fossiles plus anciens.
La nécromasse que constituent les carcasses de baleine s'ajoute à celle de la « neige marine » constituée par la pluie de cadavres, excréments et excrétas provenant des poissons et du plancton des couches supérieures des océans, jouant un rôle important dans la pompe à carbone océanique.
Répartition géographique Les baleines effectuent de grandes migrations, ainsi leurs carcasses sont plus concentrées sur ces routes que dans les zones peu productives de l'océan. Cet écosystème pouvant durer plusieurs dizaines d'années, le cumul des carcasses disponibles sur le fond océanique est estimé à au moins . L'espacement entre chaque carcasse est estimé à en moyenne à l'échelle globale, alors qu'au moins une carcasse reposerait sur les fonds tous les sur la route de migration des baleines grises, entre l'Alaska et le Mexique.
Décomposition vignette|Le squelette d'une baleine grise de de long pour , trouvée sur le plancher océanique de la côte du Sud-Est de la Floride (États-Unis) à environ de profondeur. On distingue des myxines et des milliers d'amphipodes ainsi que de jeunes palourdes. La décomposition de la baleine se déroule en quatre stades se chevauchant sur une période de cent ans pour les plus gros spécimens.
Repérage de la carcasse Dans l'immensité du désert abyssal, il peut paraître difficile à un charognard mobile de repérer une carcasse de baleine. Les biologistes avancent plusieurs théories sur cette question. En tombant sur le sol, la gigantesque carcasse de baleine émettrait une telle onde de choc, que les animaux se trouvant dans un rayon de plusieurs kilomètres la sentiraient. Ils tenteraient alors de localiser la carcasse en se rapprochant du point d'origine de l'onde de choc. Les biologistes supposent également que le nuage d'odeurs émis par la carcasse se déplace en forme d'entonnoir avec la colonne d'eau. Les charognards qui dérivent sur le fond détectent alors ce nuage et se mettent à le remonter en le parcourant de droite à gauche, jusqu'à trouver la carcasse.
Stade des charognards mobiles vignette|Les requins du Groenland prélèvent de grandes quantités de chair.