Tout animal gravissant une montagne subit un double coup dur d’obstacles : l’air se raréfie à mesure qu’il se refroidit, ce qui est particulièrement problématique pour les créatures qui luttent pour se réchauffer lorsque moins d’oxygène est disponible. Pour les petits animaux aux modes de vie les plus élevés, tels que les colibris en vol stationnaire, les défis de se déplacer à des niveaux plus élevés pour échapper au changement climatique peuvent être trop importants, mais personne ne savait si ces aviateurs extraordinaires pouvaient avoir plus d’essence dans le réservoir pour les maintenir en l’air. à des altitudes plus élevées.
Comme les colibris d’Anna (Calypte anna) sont à l’aise jusqu’à des altitudes d’environ 2800 m, Austin Spence de l’Université du Connecticut, États-Unis, et Morgan Tingley de l’Université de Californie, Los Angeles, États-Unis, étaient curieux de savoir comment les colibris originaires près du niveau de la mer et ceux qui vivent à l’extrémité la plus élevée de l’aire de répartition s’en sortiraient bien au-dessus de leur habitat naturel jusqu’à une altitude de 3800 mètres. Ils publient leur découverte dans le Journal de biologie expérimentale: que les oiseaux ont du mal à planer et subissent une baisse de 37 % de leur taux métabolique à cette hauteur, en plus de devenir torpides pendant la majeure partie de la nuit pour conserver leur énergie, ce qui rend peu probable qu’ils puissent se déplacer à des altitudes plus élevées.
Pour savoir comment les aéronautes agiles se sont comportés à haute altitude, Spence a attiré les animaux dans des pièges à filet, à partir de sites à 10 m au-dessus du niveau de la mer (Sacramento, CA) jusqu’à 2400 mètres (Mammoth Lakes, CA), puis lui et Hannah LeWinter (Humboldt State University, US) les a transportés dans une volière dans l’ouest de la Californie à 1215 mètres. Une fois que les oiseaux ont passé quelques jours dans leur nouvelle maison, les scientifiques ont mis en place un minuscule entonnoir dans lequel les oiseaux pouvaient insérer leur tête en planant tout en sirotant un sirop savoureux, et ont mesuré la consommation d’O2 des oiseaux (taux métabolique).
Spence et LeWinter ont également mesuré la production de CO2 du colibri (une autre mesure du taux métabolique) pendant la nuit, car les minuscules créatures laissaient leur métabolisme s’effondrer lorsqu’elles devenaient torpides – une forme de mini hibernation – pour conserver leur énergie pendant leur sommeil. Ensuite, le duo a déplacé les oiseaux vers une station de recherche à proximité près du sommet du mont Barcroft, en Californie (3800 mètres) où l’air est plus mince (~ 39% moins d’oxygène) et plus froid (~ 5 ° C), et après ~ 4 jours à la nouvelle altitude, Spence et LeWinter ont remesuré les taux métaboliques des oiseaux pendant qu’ils planaient et à quelle fréquence et à quelle profondeur les oiseaux tombaient dans la torpeur pendant leur sommeil.
Même si les colibris en vol stationnaire auraient dû travailler plus dur pour rester en l’air à 1000 mètres au-dessus de leur aire de répartition naturelle, les oiseaux ont en fait subi une baisse de 37 % de leur taux métabolique. Et lorsque l’équipe a comparé l’énergie utilisée par les oiseaux originaires du niveau de la mer et de l’extrémité supérieure de leur aire de répartition, ils ont tous lutté de la même manière au sommet de la montagne. « Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent qu’une faible pression atmosphérique et la disponibilité d’oxygène peuvent réduire les performances de vol stationnaire des colibris lorsqu’ils sont exposés au défi aigu des conditions de haute altitude », déclare Spence.
En plus de lutter pour planer, les oiseaux ont eu recours à la baisse de leur taux métabolique et sont devenus torpides pendant de plus longues périodes la nuit, passant plus de 87,5% de la nuit froide à haute altitude dans la torpeur. « Cela signifie que même s’ils viennent d’un endroit chaud ou frais, ils utilisent la torpeur quand il fait super froid, ce qui est cool », explique Spence. Et lorsque l’équipe a vérifié la taille des poumons des animaux, pour savoir si les oiseaux originaires de hautes altitudes avaient des poumons plus gros pour compenser leur faible apport en oxygène, ils ne l’ont pas fait. Mais les oiseaux avaient un cœur plus gros pour faire circuler l’oxygène dans le corps.
Qu’est-ce que cela signifie pour l’avenir des colibris alors que le changement climatique les oblige à trouver des conditions plus confortables ? « Nos résultats suggèrent qu’une faible disponibilité d’oxygène et une faible pression atmosphérique peuvent être des défis difficiles à surmonter pour les colibris », explique Spence, ce qui signifie que les oiseaux devront probablement se déplacer vers le nord à la recherche de climats plus frais.
Austin R. Spence et al, réponse physiologique du colibri d’Anna (Calypte anna) aux nouvelles conditions thermiques et hypoxiques à haute altitude, Journal de biologie expérimentale (2022). DOI : 10.1242/jeb.243294. journals.biologists.com/jeb/ar … /10/jeb243294/275376