Désigné par le Congrès en 1992, le sanctuaire protège les zones d'alimentation utilisées par les baleines à bosse, les rorquals communs, les petits rorquals et les baleines franches de l'Atlantique Nord lors de leur migration annuelle entre les eaux de reproduction des Caraïbes et les aires estivales de l'Arctique. Le banc lui-même remonte à moins de 80 pieds de la surface, créant des zones de mélange turbulent qui concentrent le lançon, le hareng et le krill — la base calorique de chaque observation de baleine enregistrée depuis Provincetown.
L'observation commerciale des baleines depuis Provincetown a commencé en 1975, lorsque le capitaine Al Avellar a transformé un chalutier de pêche en premier navire d'excursion dédié aux cétacés sur la côte Est. En 1985, sept opérateurs proposaient des sorties quotidiennes, et en 2000, Provincetown était devenu le point de départ terrestre le plus fiable pour les rencontres avec les baleines à bosse dans l'Atlantique occidental. Les naturalistes à bord de chaque navire contribuent aux données d'observation du catalogue des baleines à bosse du golfe du Maine, un recensement photographique géré par le Center for Coastal Studies qui suit plus de 1 200 animaux individuels depuis 1979. Les motifs des nageoires caudales — uniques comme des empreintes digitales — permettent aux chercheurs de documenter la fidélité au site, les intervalles de mise bas et les déplacements à longue distance à travers les bassins océaniques.
La proximité du sanctuaire avec Provincetown — quinze milles marins au nord-est — le rend accessible en 90 minutes de navigation depuis MacMillan Pier, le seul quai commercial en eau profonde de l'Outer Cape. Les navires partent quotidiennement d'avril à octobre, les mois où les baleines à bosse se rassemblent à Stellwagen pour profiter de l'abondance saisonnière de proies. De mi-mai à mi-septembre, la probabilité de rencontre est la plus élevée, avec des groupes de baleines actifs en surface fréquents pendant la haute saison. Les rorquals communs, le deuxième plus grand animal sur Terre, apparaissent en juillet et août, voyageant souvent par paires le long du bord nord du banc. Les petits rorquals, plus petits et plus solitaires, fréquentent le plateau sud moins profond.
Les excursions d'observation des baleines à Provincetown fonctionnent selon des directives fédérales strictes appliquées par le bureau des sanctuaires marins nationaux de la NOAA. Les navires doivent maintenir une distance de sécurité de 100 yards par rapport à toutes les baleines, réduire leur vitesse dans les limites du sanctuaire et signaler immédiatement les observations de baleines franches au système obligatoire de signalement des navires. Ces protocoles, combinés à des bouées de surveillance acoustique en temps réel, ont réduit le risque de collision avec les navires tout en préservant la qualité de l'observation qui attire 150 000 visiteurs chaque année vers cette étendue d'eau protégée.
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