Quand un cheval hennit, il produit deux sons en même temps : une étude révèle ce que nos oreilles ne distinguent pas

Des chercheurs au Danemark et en Australie ont disséqué, filmé et même gonflé à l’hélium des larynx de chevaux pour percer un mystère sonore.

Une équipe internationale de scientifiques, dont les travaux sont rapportés par le média scientifique australien ABC Science, vient de lever le voile sur un phénomène intrigant observé chez le cheval. Derrière le hennissement, ce cri si familier des cavaliers et des éleveurs, se cache un mécanisme acoustique beaucoup plus sophistiqué qu’il n’y paraît, étudié entre la France, le Danemark et les États-Unis.

Un hennissement, deux sons superposés

Les personnes qui vivent avec des chevaux savent qu’ils disposent d’un véritable « répertoire » vocal. Ils émettent notamment trois grands types de sons : les hennissements (whinnies), les petits grognements graves de proximité (nickers) et les cris aigus souvent associés à la douleur ou à un conflit (squeals).

Les nickers se caractérisent par des fréquences basses, les squeals par des fréquences très élevées. Le hennissement, lui, combine simultanément ces deux registres. Longtemps, les chercheurs ignoraient comment un mammifère pouvait produire à la fois un son grave et un son aigu avec un seul appareil vocal.

Le hennissement de cheval relève de la « biphonation » : l’animal produit en même temps un son grave avec ses cordes vocales et un sifflement très aigu par constriction de la gorge.

Ce phénomène de « double son » s’appelle la biphonation. Chez les oiseaux, il est courant, car ils disposent de deux organes vocaux. Chez les mammifères, il reste rare. L’écologue comportementale Élodie Mandel-Briefer, de l’université de Copenhague, rappelle que seuls quelques mammifères en sont capables.

Des images internes pour suivre le son à la source

Tout part d’un travail mené dès 2015 par Élodie Mandel-Briefer et ses collègues. En étudiant la manière dont les chevaux expriment leurs émotions, l’équipe observe que le hennissement mêle des fréquences basses et hautes à la fois. Pour comprendre comment, les chercheurs décident de « remonter » directement à l’origine du son.

Ils introduisent des caméras par les naseaux de chevaux au moment où ceux-ci hennissent. Les images montrent une séquence très précise :

• d’abord, les cordes vocales vibrent et génèrent un son grave ;
• puis la partie supérieure de la gorge se contracte brutalement ;
• cette constriction enclenche la partie très aiguë du hennissement.

« On voit les muscles au-dessus des cordes vocales se contracter très fortement, et à ce moment-là on entend le son aigu », décrit la chercheuse dans l’étude citée par ABC Science.

Pour le neuroaudiologiste Peter Scheifele, professeur à l’université de Cincinnati et interrogé comme expert extérieur, cette capacité surprend compte tenu de la taille de l’animal. Il souligne qu’en général, plus un animal est grand, plus ses sons sont graves, ce qui envoie aux congénères un message du type : « je suis grand, je suis fort, ne viens pas m’embêter ».

Des larynx de boucherie et… de l’hélium

Les chercheurs formulent alors une hypothèse : la partie aiguë du hennissement pourrait être un véritable sifflement. Un sifflement naît lorsqu’un jet d’air forcé traverse un étroit passage, mettant l’air environnant en vibration à une fréquence précise. Ce n’est pas le même mécanisme que la vibration des cordes vocales, où l’air ouvre et referme des tissus tendus en vagues régulières.

Pour vérifier cela, l’équipe décide de travailler sur des larynx de chevaux prélevés dans un abattoir en France. En laboratoire, ils font passer de l’air, puis de l’hélium, à travers ces larynx en les comprimant pour reproduire les contractions observées lors des endoscopies.

Quand le larynx de cheval est alimenté en hélium, la composante aiguë du hennissement grimpe en fréquence, signe clair d’un sifflement, alors que la partie grave reste inchangée.

Le principe repose sur une propriété physique : le son se propage plus vite dans l’hélium que dans l’air. Si la note aiguë provient bien d’un sifflement, elle doit monter encore plus haut en présence d’hélium. En revanche, si elle vient directement des cordes vocales, le changement de gaz doit avoir peu d’effet.

Le physicien Noël Hanna, du University of New South Wales College, qui n’a pas participé aux travaux, confirme la solidité de l’expérience. Selon lui, l’étude montre clairement deux sources sonores distinctes lors d’un hennissement : la vibration des cordes vocales pour la partie grave, et un sifflement pour la partie aiguë.

Un premier pas vers l’anatomie fine du hennissement

Noël Hanna estime que l’étape suivante consistera à identifier précisément ce qui amplifie ce sifflement dans le larynx du cheval :

• quels muscles déclenchent et contrôlent ce sifflement ;
• quelles parties des tissus du larynx participent à la mise en forme du son ;
• comment la langue, la position de la mâchoire et des lèvres modifient la tonalité finale.

Pour le physicien, il s’agit déjà d’un « grand pas » dans la compréhension de la production vocale du cheval, saluant l’ampleur du travail expérimental réalisé par l’équipe d’Élodie Mandel-Briefer.

À quoi sert ce cri si complexe entre chevaux ?

Au-delà de la mécanique, la question du sens reste ouverte. Pourquoi les chevaux ont-ils évolué vers un cri combinant deux sources sonores distinctes ? Les chercheurs avancent plusieurs pistes, sans trancher pour l’instant.

Une première hypothèse concerne la portée du signal. Pour Élodie Mandel-Briefer, la partie aiguë pourrait servir à porter loin, alors que la composante grave fonctionnerait davantage à courte distance.

Les fréquences aiguës voyagent généralement moins loin, mais elles peuvent être produites à un volume très élevé, ce qui compense en partie cette limite.

Cela pourrait expliquer pourquoi les chevaux hennissent quand ils sont séparés de leurs congénères ou lorsqu’ils se retrouvent. Peter Scheifele affirme avoir souvent vu ses propres chevaux s’appeler à voix forte dès qu’ils ne se voyaient plus, y compris à grande distance visuelle.

Une autre théorie touche directement à l’émotion. La chercheuse danoise suggère que le cheval pourrait coder son état affectif dans les deux composantes du hennissement : le grave indiquerait l’intensité de l’émotion, tandis que l’aigu distinguerait un ressenti agréable d’un ressenti désagréable. Elle souligne, forte de son expérience de cavalière, que le hennissement produit dans une situation positive diffère nettement d’un hennissement lié au stress ou à la frustration.

Ce que « biphonation » veut dire concrètement

La biphonation, au cœur de cette étude publiée dans la revue Current Biology, désigne la capacité à émettre deux sons distincts en même temps. Chez certains oiseaux, elle repose sur un organe vocal double. Chez quelques mammifères, elle se produit par des mécanismes plus subtils, souvent encore peu décrits.

Dans le cas du cheval, cette biphonation associe :

Ce que cela change pour les cavaliers et propriétaires en France

Pour un lecteur français qui vit avec des chevaux, ces résultats n’impliquent aucune nouvelle règle légale ni aucune consigne officielle. En revanche, ils apportent des clés d’interprétation utiles du comportement vocal de l’animal.

Les professionnels français du cheval — éleveurs, moniteurs, vétérinaires, comportementalistes — s’intéressent déjà beaucoup aux signaux corporels : position des oreilles, expression des yeux, tension musculaire. La recherche décrite par ABC Science montre que la structure même du hennissement peut aussi informer sur l’état émotionnel du cheval.

Sans mesurer soi-même des fréquences, certains éléments pratiques peuvent aider :

• un hennissement très aigu, puissant et prolongé peut signaler une forte activation émotionnelle, par exemple lors d’une séparation ;
• des variations subtiles dans la partie aiguë, dans un contexte perçu comme agréable (retour au pré, arrivée d’un congénère familier), pourraient correspondre à un « positif » vocal ;
• au contraire, un hennissement dans une situation de contrainte ou de peur pourrait présenter une signature légèrement différente dans cette composante aiguë.

En France, les travaux sur le bien-être équin intègrent de plus en plus ces dimensions acoustiques. Comme pour les aboiements du chien ou les miaulements du chat, l’objectif n’est pas de « traduire » mot à mot les sons, mais de les replacer dans leur contexte et de les corréler à des états émotionnels mesurables.

Vers une meilleure compréhension du bien-être équin

Les applications possibles de ce type de recherche restent nombreuses. Mieux comprendre la biphonation du cheval pourrait, par exemple, aider :

• à affiner les évaluations de stress dans les centres équestres ou les élevages ;
• à concevoir des outils d’analyse automatique des vocalisations, utiles pour la recherche en bien-être animal ;
• à ajuster certaines pratiques, comme la gestion des séparations et des regroupements dans les pâtures ou les écuries.

Pour l’instant, les scientifiques se concentrent surtout sur les bases physiologiques : cartographie précise des zones du larynx impliquées, rôle des différents muscles, influence de la cavité buccale. Mais chaque avancée anatomique ouvre la voie à une meilleure interprétation des signaux émis par l’animal.

Pour les passionnés de chevaux en France comme ailleurs, cette étude rappelle qu’un hennissement n’est jamais un simple « bruit de fond ». C’est un message acoustique complexe, construit couche par couche, dans lequel se glissent à la fois la taille de l’animal, son état de tension et probablement une part de ce qu’il ressent sur le moment.

Hélène Vasseur

Lecture rapide : rédactrice en chef d’Eurotel, ancienne de l’hôtellerie, spécialiste des hôtels de caractère et des city-trips.

Hélène Vasseur a passé près de quinze ans dans l’hôtellerie avant de se consacrer à l’écriture. De la réception d’un palace lyonnais à la direction d’une maison d’hôtes, elle a appris à lire un hôtel de l’intérieur : ce qui fait une vraie adresse, et ce qui relève du décor.

Rédactrice en chef d’Eurotel, elle coordonne la ligne éditoriale et arpente l’Europe à la recherche d’hôtels de caractère et de destinations à raconter autrement. Sa conviction : on voyage mieux quand on comprend les lieux, pas seulement quand on les coche. Elle garde un faible pour les vieilles villes d’Europe centrale et les petits-déjeuners qui s’éternisent.