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À l'âge adulte, le mâle possède de très grandes nageoires, dont la nageoire dorsale, qui peut atteindre 2 m de haut. La partie dorsale de ce dernier est droite alors que celle de la femelle est en forme de faucille. La maturité sexuelle est atteinte vers 7 ans pour les femelles et 10 ans pour les mâles. À la naissance, le bébé mesure environ 2,5 m et pèse de 120 à 160 kg. Après avoir passé ses 6 premiers mois, sa longévité est estimée entre 30 et 40 ans selon les régions. Cependant, la mortalité avant 6 mois est d'environ 50 %.
L'orque est présente dans tous les océans et toutes les mers du monde. On peut l'observer de l'équateur aux pôles.
Il habite soit les zones côtières, soit les zones riches en proies.
L’orque est un animal grégaire. Le groupe peut être constitué de quelques individus seulement comme de plusieurs dizaines d’individus. Les liens sociaux sont très forts entre les individus d’un groupe notamment entre la mère et ses petits. Une hiérarchie est clairement établie dans le groupe de part différents comportements (morsures, claquement mâchoire, claquement nageoire caudale, coup de tête…). La structure de base est matriarcale, ce sont les femelles qui guident et gèrent le groupe. C’est probablement en raison de leur importance dans le groupe que les femelles orques peuvent présenter une ménopause, ce qui est le cas de peu d’espèces.
Malgré ces caractéristiques communes, les orques ont des comportements très différents selon l’endroit où elles vivent ; elles ont une culture qu’elles se transmettent de génération en génération. Il existe 10 écotypes (sous-espèces) dont les modes de vie peuvent être très éloignés.
Au sommet de la chaîne alimentaire, les orques ne connaissent aucun ennemi naturel. Leur alimentation est essentiellement constituée de poissons (y compris raies et requins), de manchots et d’autres mammifères marins (otaries, phoques, marsouins, baleines, dauphins). Les proportions de ces proies dans leur régime alimentaire ainsi que les techniques de chasse employées varient en fonction des populations. C’est d’ailleurs l’une des rares espèces qui transmet son savoir aux générations suivantes. En Antarctique, elles coordonnent leurs mouvements afin de créer une vague qui fait glisser les phoques de Weddell de leurs ilots de glace. En Patagonie, des scientifiques ont observé des orques femelles enseigner l’échouage volontaire à des groupes de jeunes orques afin de chasser de jeunes lions de mer. Cet apprentissage peut durer 20 ans !
Pourvues, comme tous les dauphins, d’un sonar, elles repèrent leurs proies plus facilement. Cependant, conscientes du fait que ces sons émis puissent être perçus par leurs proies, elles ne l’utilisent pas lors de la chasse de mammifères qui pourraient ainsi détecter leur présence et leur échapper.
Déclin des stocks de poissons
La diminution des ressources alimentaires causée par la surpêche et la dégradation de leur habitat est l'une des plus grandes menaces qui pèsent sur les orques. Les populations résidant dans le nord, spécialisées dans la chasse au saumon, sont les plus touchées.
Contamination chimique
Les orques étant au sommet de la chaîne alimentaire, elles ingèrent des produits chimiques (notamment des PCB) accumulés dans les tissus de leurs proies. Les populations se nourrissant de grosses proies comme les mammifères marins semblent plus touchées que les autres. Les nouveau-nés souffrent beaucoup de cette bioaccumulation, car une très grande partie des contaminants accumulés est excrétée par le lait maternel. On estime que 90 % des polluants sont transmis au premier bébé, ce qui augmente considérablement le risque de mortalité.