Recherche sur la migration : nouveaux horizons

Les déplacements de grands oiseaux comme les aigles ou les cigognes peuvent être enregistrés en continu grâce à des émetteurs GPS. La transmission des positions GPS exige cependant beaucoup d’énergie, et une batterie dotée d’une année entière d’autonomie serait trop grande et lourde pour les petits oiseaux. En collaboration avec la Haute école bernoise de Berthoud, la Station ornithologique est l’une des premières institutions au monde à avoir entrepris, il y a quinze ans, le développement de géolocalisateurs destinés à la recherche sur la migration des oiseaux. Au début, les appareils étaient conçus exclusivement pour enregistrer à intervalle régulier l’intensité lumineuse accompagnée d’un horodatage. Cela permet de déterminer la longueur du jour et l’heure du midi solaire, puis de calculer grâce à une formule mathématique la longitude et la latitude approximatives de la position de l’oiseau. Contrairement au GPS, ce type de géolocalisateur enregistre les données sans les envoyer, ne nécessitant ainsi qu’une petite batterie légère. Si l’on capture les oiseaux ainsi équipés dès leur retour sur leur site de nidification, cette technique permet d’enregistrer les routes migratoires de petits oiseaux jusqu’à la taille d’un tarier des prés.

De rapides progrès ont permis de révolutionner les possibilités d’utilisation des géolocalisateurs et nos connaissances sur la migration des oiseaux. Outre la lumière, des géolocalisateurs plus perfectionnés peuvent aujourd’hui mesurer aussi la pression atmosphérique, l’accélération et la température, nous donnant des informations sur d’autres aspects de la vie des oiseaux sur toute l’année. Le modèle le plus récent, le μ Tag, ne mesure que la lumière et le temps, mais les données peuvent être lues à distance via une antenne FM. Combiné à un panneau solaire, le μ Tag peut théoriquement livrer des données durant des années, sans qu’il soit nécessaire de capturer l’oiseau entre deux.

Les géolocalisateurs sont ainsi devenus un instrument unique pour décrire le vol, la répartition, le comportement et les interactions avec l’environnement des petits oiseaux (poids <100 g) pendant la migration et en hiver. Grâce à cet outil, les moeurs de nombreuses espèces en dehors de leur zone de reproduction ont été révélés. Par exemple, avant l’emploi des géolocalisateurs, on ne disposait sur la huppe fasciée que d’une seule bague trouvée en Afrique subsaharienne, et on ignorait presque tout de ses routes migratoires. Nous connaissons maintenant les régions d’hivernage de différentes populations de huppe fasciée de toute l’Europe, et nous savons dans quelle mesure ces régions se chevauchent. Étonnamment, on a aussi constaté que cette espèce, contrairement à ce que l’on pensait, migre surtout la nuit : près de 90 % de tous les vols des individus étudiés ont eu lieu de nuit. De petits trajets se font toutefois aussi régulièrement en journée, ce qui a probablement incité à conclure que la huppe fasciée était un migrateur de jour. Des études réalisées sur le pipit rousseline ont donné les premières indications sur la répartition des périodes de vol et de repos pendant la migration : le ratio est d’environ 1 pour 7. Cela signifie que les migrateurs ont besoin pour chaque heure de vol d’environ 7 heures de repos et d’alimentation afin de reconstituer leurs réserves d’énergie et pouvoir reprendre la route.

L’utilisation de géolocalisateurs a aussi révolutionné nos connaissances sur la manière dont les migrateurs au long cours franchissent les barrières naturelles. La Méditerranée et le Sahara, en particulier, n’offrent ni nourriture, ni possibilités d’escale. On pensait jusqu’à présent que la majorité des passereaux traversaient par étapes le Sahara, large d’environ 2000 km, en volant la nuit et se reposant le jour. Les données de lumière, de pression atmosphérique et d’accélération transmises par les oiseaux équipés de géolocalisateurs révèlent cependant que les oiseaux ont régulièrement prolongé leurs vols de nuit sur la journée, et quelques-uns ont même réussi à traverser le désert d’une seule traite. L’un d’eux, une rousserolle turdoïde venue de Kaliningrad, en Russie, a effectué ce véritable marathon en traversant le Sahara en 44 heures sans escale. Les capteurs de pression nous apprennent en outre que la rousserolle turdoïde atteint parfois pendant ses vols diurnes des altitudes incroyables, jusqu’à 6000 m – probablement pour profiter des conditions de vent favorables des couches supérieures de la troposphère et/ou pour éviter la chaleur.

Mais aucun groupe d’oiseaux ne surpasse les vols marathons spectaculaires des martinets. Les géolocalisateurs posés sur des martinets à ventre blanc d’une colonie argovienne de Baden en ont apporté la première preuve formelle : durant la totalité des six mois qu’a duré leur période de migration et d’hivernage, les oiseaux se sont maintenus dans les airs sans interruption ! Cela signifie que tous les processus physiologiques, y compris les phases de repos, la mue et le sommeil, doivent se produire en vol. Les capteurs de pression ont également révélé un comportement quotidien intéressant : tous les soirs et tous les matins, les oiseaux se sont élevés à plusieurs centaines de mètres d’altitude pendant environ une heure, pour revenir ensuite à leur altitude de départ. La raison de ces ascensions reste mystérieuse, mais il pourrait s’agir d’un aspect encore inexploré du comportement social.

Ces découvertes – et d’autres – sur le comportement des oiseaux sont un résultat inespéré de la recherche avec les géolocalisateurs. Ces derniers, équipés sur des guêpiers d’Europe, ont montré qu’un certain nombre d’individus non apparentés restaient ensemble toute l’année, en une sorte de groupe d’« amis », partageant non seulement leurs sites d’hivernage mais montrant également un comportement social coordonné pour la recherche de nourriture. Ce qui est particulièrement remarquable, c’est que ces « amis » se sont parfois séparés en cours de migration, pour se retrouver plus tard sur leur lieu d’hivernage – à plus de 5000 km.

Nous n’avons présenté ici que quelques-uns des points forts des études réalisées avec des géolocalisateurs et auxquelles a participé la Station ornithologique ces dernières années. Au nombre d’une centaine à ce jour, elles ont souvent été menées en collaboration avec des partenaires internationaux. Objectif : documenter les routes migratoires, lieux d’escales et sites d’hivernage jusqu’ici inconnus, pour des espèces et populations d’oiseaux peu étudiées. La collaboration internationale est essentielle, notamment pour les études comparatives, puisqu’elle permet d’identifier les schémas à large échelle du comportement migratoire entre les zones de nidification européennes et les quartiers d’hiver d’Afrique et d’Inde. Cela permet de comprendre comment les oiseaux migrateurs interagissent avec leur environnement, et comment leur physiologie et leur état de santé influencent leurs performances, les décisions qu’ils prennent en cours de migration – et leur survie. Les oiseaux ne connaissant pas les frontières, les coopérations internationales sont indispensables dans ce domaine de la recherche. Le réseau constitué par les chercheurs et chercheuses contribue à identifier les zones d’escale et d’hivernage importantes pour la protection des migrateurs. Ces efforts communs de la recherche fondamentale ouvrent des possibilités pour améliorer la protection de nombreuses espèces migratrices sur leur route migratoire et dans leurs quartiers d’hiver.