Les scientifiques suivent les oiseaux avec des balises électroniques et des radars pour résoudre les mystères du vol. En répondant aux questions écologiques, les résultats de la recherche peuvent également améliorer la planification des infrastructures
Les plumes marquent les oiseaux en tant que groupe, mais avec les plumes viennent des exploits aériens remarquables. Les barges à queue barrée peuvent parcourir 12 000 kilomètres sans escale, battant plus de 200 heures. Le record d’altitude aviaire – par un vautour fauve – est supérieur à 11 kilomètres. Certains colibris produisent plus de 70 battements d’ailes par seconde.
Néanmoins, de grandes lacunes persistent dans notre compréhension de la quantité d’énergie que les oiseaux utilisent lorsqu’ils volent et de l’influence de l’environnement sur cet effort. Les migrations saisonnières en sont un excellent exemple. Les modifications de l’environnement causées par l’homme peuvent forcer les oiseaux à dépenser plus d’énergie dans l’air et même interférer avec d’importantes voies de migration.
Zones de vol
« Nous avons encore ce passage de millions d’oiseaux, et nous ne savons pas où ils sont et quand », a déclaré le Dr Cecilia Nilsson, qui faisait partie de la Projet MigrationRadar. « Nous commençons à réaliser davantage que l’air est une partie importante de l’habitat des oiseaux. »
Du point de vue de la conservation des oiseaux, il s’agit d’une opportunité négligée.
Selon le Dr Nilsson, biologiste à l’Université de Copenhague au Danemark, la migration ne se produit généralement que quelques nuits vers mai et à nouveau vers septembre. Savoir quand et où pourrait apporter des gains de conservation faciles.
Les éoliennes, les restrictions de vol et les projets d’extinction des feux, par exemple, pourraient être ajustés pendant ce nombre limité de nuits de migration. Ou des zones de fourrage cruciales pourraient être protégées pendant cette période.
Le Dr Nilsson a commencé à suivre les oiseaux à l’aide d’un ancien radar militaire la nuit dans la ville suédoise de Lund. Elle a tout de suite accroché.
Révélations radars
« Vous quittez la hutte, levez les yeux et le ciel est complètement clair, juste sombre », se souvient-elle. « Vous revenez, allumez le radar et vous voyez une explosion d’oiseaux voler au-dessus. »
Le Dr Nilsson s’est passionné pour les radars pour l’étude des oiseaux. Elle puise maintenant dans les données des radars météorologiques pour évaluer l’effet des conditions météorologiques, des mouvements d’insectes et des paysages sur la migration des oiseaux.
De tels radars balayent les couches du ciel toutes les quelques minutes à la recherche d’humidité mais, ce faisant, détectent la masse totale d’oiseaux volant dans la zone. Souvent, la plupart sont des oiseaux chanteurs et, comme les biologistes connaissent à peu près le poids de chaque oiseau individuel, ils peuvent estimer combien volent au-dessus d’eux par une simple division en utilisant la masse totale.
« Cela fonctionne très bien pour la migration nocturne, ce qui est une chance en soi car c’est l’une des plus difficiles à suivre pour nous par d’autres moyens », a déclaré le Dr Nilsson.
Combiné avec d’autres données, il peut aider à brosser un tableau plus clair de leurs mouvements. Les observations des ornithologues amateurs aident les biologistes à comprendre quelles espèces volent.
La plupart des oiseaux volent à des altitudes comprises entre 200 mètres et 1 000 mètres mais, comme les avions, selon les conditions, ils peuvent choisir de naviguer plus haut pour éviter les systèmes météorologiques délicats. Ils peuvent voler la nuit afin de se nourrir pendant la journée. La nourriture est un carburant essentiel.
Puissances éoliennes
Les oiseaux ont besoin de beaucoup plus d’énergie pour voler que les animaux pour marcher, courir ou nager, ce qui nécessite des choix judicieux pour conserver leur force dans l’air.
« C’est plus comme nager dans un courant fort », a déclaré le Dr Nilsson. « Nous savons qu’ils choisissent des couches altitudinales avec les vents les plus bénéfiques. »
Alors qu’un oiseau chanteur qui vole dans un vent de face fera peu de progrès, par exemple, il peut aller deux fois plus loin avec un fort vent arrière.
Le Dr Nilsson espère que ses études radar permettront de mieux comprendre où vont les oiseaux européens et pourquoi. Elle pense que cela peut à son tour améliorer les politiques et la planification, y compris pour l’énergie renouvelable de plus en plus importante exploitée par les éoliennes.
Les projets éoliens en Europe ont dû faire face à des retards d’autorisation nationaux en raison des objections des groupes de conservation préoccupés par la mort d’oiseaux en entrant en collision avec des éoliennes.
« Nous ne savons pas grand-chose sur leur emplacement et c’est crucial de nos jours, alors que nous recevons constamment de plus en plus de questions de la part des développeurs, telles que l’altitude à laquelle les oiseaux vont voler au-dessus de mon parc éolien », a déclaré le Dr Nilsson. .
Engouement pour les capteurs
Les capteurs sont une autre source d’information sur le comportement de vol des oiseaux. En tant que membre de Projet VOLle professeur Emily Shepard a attaché des enregistreurs de données aux oiseaux qui dépendent du vol battant ainsi que de la montée en flèche.
Parmi eux se trouvaient les condors andins, des vautours d’une envergure de plus de 3 mètres, qui sont des pilotes de planeur suprêmes. Selon le professeur Shepard, écologiste à l’Université de Swansea, au Royaume-Uni, les oiseaux sont si experts dans l’envolée qu’ils battent pendant seulement 1% du temps pendant les vols de recherche de nourriture, quel que soit le temps.
« Ils dépendent essentiellement de trouver de l’air ascendant pour se déplacer », a-t-elle déclaré.
Le professeur Shepard a fixé des capteurs pour enregistrer les battements d’ailes, la direction et l’altitude des condors andins. Dans le cadre de FLIGHT, elle a également étudié les pigeons au Royaume-Uni et en Allemagne comme exemples d’oiseaux qui volent avec des oiseaux tropiques battants et à queue rousse à Maurice qui alternent entre battements et envolées lors de la montée des thermiques.
Le suivi du mouvement des oiseaux « a fait boule de neige » parce que les capteurs ont été miniaturisés grâce à des biens de consommation tels que des montres portables et des téléphones portables, a-t-elle déclaré. Les capteurs peuvent révéler quand et comment les oiseaux volent efficacement et, fait intéressant, quand ils ne le font pas. Les pigeons peuvent être remarquablement inefficaces, a découvert le professeur Shepard.
Elle voit des promesses dans cette recherche pour la conservation des oiseaux, car le développement des infrastructures et le changement climatique affectent les trajectoires de vol et l’effort des oiseaux.
« La quantité d’énergie que les oiseaux consomment en vol est considérée comme un déterminant majeur de la quantité d’énergie qu’ils utilisent chaque jour », a-t-elle déclaré. « Nous essayons de comprendre l’impact du mouvement de l’air sur tous ces animaux, puis les décisions qu’ils prennent qui influencent l’endroit où ils volent. »
La quantité exacte d’énergie dépensée par un oiseau est quelque chose qu’elle cherche à éclaircir.
Démasqué
Dans les années 1970, des expériences ont mesuré la quantité d’énergie consommée en installant des masques sur les oiseaux et en prélevant l’air qu’ils exhalaient. Les niveaux de CO2 peuvent indiquer aux scientifiques la quantité d’oxygène que les oiseaux brûlent.
« C’était ingénieux », a déclaré le professeur Shepard. « Mais les oiseaux ne volent généralement pas avec des masques et des tubes qui leur sont attachés. »
Elle essaie maintenant de nouvelles façons de prendre de telles mesures sans masque.
Son équipe a montré qu’elle pouvait mesurer les respirations individuelles d’oiseaux aussi petits que des diamants mandarins au repos. Un entraîneur à Swansea, Kim Toogood, a entraîné des pigeons à voler dans une soufflerie à Swansea et le professeur Shepard prévoit de mesurer la quantité d’énergie que ces oiseaux consomment en vol et comment cela correspond aux données des balises.
Une question parmi tant d’autres : les modifications apportées par l’homme à l’environnement aérien peuvent-elles affecter l’énergie que les oiseaux utilisent pour voler ? Le professeur Shepard espère le découvrir.