Samedi-sciences (116) : pourquoi les oiseaux migrateurs volent en V

Ibis chauves volant en formation © Markus Unsold (Waldrappteam) Ibis chauves volant en formation © Markus Unsold (Waldrappteam)

L’image d’oiseaux migrateurs qui volent en adoptant une élégante formation en V est familière, mais pourquoi au juste les oiseaux se disposent-ils ainsi ? Deux hypothèses principales ont été avancées par les scientifiques. La première est que la formation en V est plus efficace du point de vue aérodynamique et permet aux oiseaux d’économiser de l’énergie, un peu comme les cyclistes d’un peloton qui se regroupent pour pour bénéficier de l’effet d’aspiration du groupe et réduire leurs efforts. De même, des avions qui volent en formation peuvent consommer moins de carburant. Selon la deuxième hypothèse, le meilleur navigateur de la troupe se place en tête et les autres oiseaux le suivent.

L’hypothèse aérodynamique semble la plus logique, mais elle s’est heurtée à une objection de principe : selon les modèles théoriques, pour tirer avantage de la fomation en V, les oiseaux devraient se coordonner d’une manière extraordinairement précise. En effet, chaque oiseau doit se placer dans la partie ascendante du tourbillon d’air qui se forme à la pointe des ailes de celui qui le précède. Or, le vol d’un oiseau est beaucoup plus instable que celui d’un avion. Comme l’oiseau bat des ailes, le tourbillon ne cesse de monter et descendre. De sorte que pour profiter de la traînée aérodynamique, un oiseau doit non seulement se placer correctement, mais ajuster le rythme de son battement d’ailes en fonction de la distance qui le sépare de son devancier.

 

De nombreux scientifiques estimaient impossible que les oiseaux soient capables d’une telle coordination en vol, d’où le recours à l’hypothèse alternative de la troupe suivant son leader. Mais en science, c’est l’observation qui tranche. Une étude dirigée par le physiologiste Steven Portugal, du Royal Veterinary College de Hatfield, Royaume-Uni, vient de démontrer que les oiseaux migrateurs peuvent coordonner leurs battements d’ailes beaucoup plus finement qu’on ne le pensait jusqu’ici (l’étude est publiée dans la revue Nature du 16 janvier). Pour tester l’hypothèse aérodynamique, Portugal et ses collègues ont mis au point des capteurs miniaturisés, qui enregistrent les données GPS cinq fois par seconde en synchronisation avec un accéléromètre permettant de compter les battements d’ailes.

Grâce à ces capteurs sophistiqués, l’équipe britannique avait la possibilité d’étudier très précisément la progression de chaque oiseau dans un groupe de migrateurs. Restait à trouver des oiseaux suffisamment apprivoisés pour qu’on puisse les équiper des capteurs et les suivre dansleur migration. L’occasion a été fournie par un projet mené en Autriche pour réintroduire l’ibis chauve (Geronticus eremita), quasiment éteint en Europe depuis quatre siècles. Dans le cadre de ce projet, mené par le biologiste Johannes Fritz, des ibis ont été entraînés à effectuer une « migration dirigée » : ils suivent un avion ultraléger qui les conduit de leurs aires de reproduction en Autriche à leurs quartiers d’été, en Toscane.

L’équipe britannique et celle de Fritz se sont donc associées. En août 2011, Portugal et ses collègues ont équipés de capteurs 14 jeunes ibis à Salzbourg. Puis les oiseaux ont pris leur vol, en suivant l’ULM. Les chercheurs ont rassemblé les données des capteurs pendant trois journées de vol (la migration complète a duré 36 jours). En analysant les données, Portugal a eu la surprise de découvrir que la formation en V des ibis répondait exactement aux prédictions des modèles aérodynamiques : les oiseaux se placent de manière pour optimiser leur vol, et battent des ailes au bon moment. Ce qui signifie qu’ils sont capables de percevoir et de réagir aux courants d’air avec beaucoup plus de précision qu’on ne le croyait jusqu’ici.

Selon Portugal, interrogé dans Nature, « il est impressionnant de voir à quel point ils sont conscients de la position de chacun de leurs compagnons de vol, et de ce que font les autres oiseaux ». Pour le chercheur, il se pourrait que les ibis se servent de certaines de leurs plumes pour percevoir les mouvements de l’air. Si l’on connaît assez bien le système locomoteur du vol animal, il reste de nombreuses découvertes à faire sur le système sensoriel utilisé par les oiseaux migrateurs.

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