Quiconque observe le ciel d’automne sait que les oiseaux migrateurs volent en formation en V, mais les scientifiques se sont longtemps demandé pourquoi. La plupart des gens diraient qu’ils le font pour économiser de l’énergie, ce qui serait exact. Mais il s’avère que les oiseaux en V réalisent en fait un exploit plus compliqué et plus impressionnant que ce que l’on avait imaginé.
Les avantages de la formation en V pour les oiseaux :
Il y a deux raisons pour lesquelles les oiseaux peuvent voler en formation en « V » : Cela peut faciliter le vol, ou ils suivent simplement le leader. Les escadrons d’avions peuvent économiser du carburant en volant en formation en V, et de nombreux scientifiques pensent que les oiseaux migrateurs font de même. Les modèles qui traitent les oiseaux battant des ailes comme des avions à voilure fixe estiment qu’ils économisent de l’énergie en se repoussant les uns les autres, mais les courants créés par les avions sont bien plus stables que les tourbillons oscillants provenant d’un oiseau.
Lorsqu’un oiseau bat des ailes, un tourbillon d’air rotatif se détache de chacune de ses extrémités. Ces tourbillons font que l’air situé immédiatement derrière l’oiseau est constamment poussé vers le bas, et que l’air situé derrière et sur les côtés est poussé vers le haut. Si un autre oiseau vole dans l’une ou l’autre de ces zones de courant ascendant, il bénéficie d’une ascendance gratuite. Il peut économiser de l’énergie en s’appropriant le flux d’air créé par son compagnon de vol.
Tout cela est logique, mais représente des décennies de travail largement théorique. Les scientifiques ont calculé comment l’air devait circuler autour d’un oiseau en vol en se basant sur ce que nous savons des avions, mais presque personne n’avait effectué de mesures réelles. Henri Weimerskirch a changé cela en 2001, lorsqu’il a équipé des pélicans de moniteurs de fréquence cardiaque. Il a constaté que les oiseaux situés à l’arrière du V avaient un rythme cardiaque plus lent que ceux situés à l’avant et qu’ils battaient moins souvent des ailes.
Comment font les oiseaux pour voler en V?
Il s’agissait d’une étude intéressante, qui confirmait que les oiseaux ont intérêt à voler en V. Mais elle n’expliquait pas pourquoi ni comment ils le font. C’est ce que Steven Portugal voulait savoir.
Tout d’abord, il avait besoin de la bonne technologie. Ses collègues du Royal Veterinary College, ont mis au point de minuscules enregistreurs de données, suffisamment légers pour être portés par un oiseau en vol et suffisamment sensibles pour enregistrer sa position, sa vitesse et son cap, plusieurs fois par seconde.
Ces appareils ont un problème : ils n’émettent aucune information. Si vous les attachez, par exemple, à une bande d’oies, les oiseaux s’envoleront au loin en emportant un équipement très coûteux. « Nous avions besoin d’un système où les oiseaux migrent réellement, plutôt que de voler dans une soufflerie, mais où nous pourrions récupérer les enregistreurs de données », explique Portugal.
Johannes Fritz avait une solution. Il travaille pour une organisation autrichienne de protection de la nature qui tente de sauver l’ibis chauve du Nord. L’ibis s’est éteint en Europe centrale au XVIIe siècle, et Johannes Fritz tente de le réintroduire dans son ancienne aire de répartition. Son équipe a élevé plusieurs jeunes et leur apprend à voler le long de leurs anciens itinéraires de migration en leur ouvrant la voie dans un ULM.
Le troupeau humain/ibis s’arrête à des endroits fixes le long de l’itinéraire, et une équipe de soutien les suit au sol. Portugal a ainsi eu tout loisir d’équiper les oiseaux d’enregistreurs, d’enregistrer chaque battement d’ailes pendant de longues périodes et de récupérer les données quelques heures plus tard.
Les enregistrements ont révélé que les oiseaux volent exactement comme le prévoyaient les simulations théoriques : environ un mètre derrière l’oiseau qui les précède et un autre mètre sur le côté. Certains préféraient voler à droite du V, ou à gauche. Certains préféraient le centre, d’autres les bords. Mais dans l’ensemble, les oiseaux s’échangent beaucoup et le groupe n’a pas de leader constant.
Voler en V ne consiste pas seulement à rester au bon endroit. Il s’agit aussi de battre des ailes au bon moment.
Lorsque chaque oiseau bat des ailes, la traînée laissée par le bout de ses ailes se déplace également de haut en bas. Les oiseaux derrière eux le sentent et ajustent leur battement d’ailes pour rester dans cette zone de portance libre. Ils suivent le même chemin que l’oiseau qui les précède dans l’air.
Imaginez qu’un ibis volant laisse une trace rouge du bout de son aile gauche lorsqu’il se déplace dans l’air. Le bout de l’aile droite de l’oiseau qui le suit suivrait presque exactement le même chemin. « C’est comme marcher dans la neige avec vos parents quand vous êtes enfant », explique Portugal. « Si vous suivez leurs empreintes, ils vous facilitent la tâche car ils ont écrasé la neige ».
Ce processus est beaucoup plus actif que ce que Portugal avait supposé. « Nous pensions qu’ils se trouveraient à peu près dans la bonne zone et qu’ils toucheraient le bon air dans 20 % des cas », explique-t-il. « En fait, ils suivent l’air favorable tout au long de leur cycle de battement. Nous ne pensions pas qu’ils pourraient faire cela. C’est un véritable exploit ».
Les ibis peuvent également changer de comportement très rapidement. Lorsqu’ils changent de place dans le groupe, ils se retrouvent parfois directement derrière l’oiseau qui les précède, pris dans son courant descendant, et modifient alors leur battement d’ailes pour faire le contraire de celui de l’oiseau qui les précède. Au lieu de tracer le même chemin avec le bout de ses ailes, il vole presque parfaitement en décalage. C’est presque comme si l’oiseau prenait une mesure d’évitement. Ils semblent être capables de répondre instantanément au sillage qui les frappe.
Comment font-ils ? Personne ne le sait. La réponse la plus simple est qu’ils observent l’oiseau qui les précède et battent des ailes en conséquence. Ils utilisent peut-être les plumes de leurs ailes pour sentir le flux d’air qui les entoure. Ou ils peuvent simplement se fier à un simple retour positif. « Ils volent, ils touchent un endroit qui leur plaît, et ils pensent : Oh, hé, si je vole comme ça, c’est plus facile », dit Portugal.
Quelle que soit la réponse, il est clair que les ibis ne sont pas nés avec cette compétence. Lorsqu’ils ont suivi l’ULM pour la première fois, ils étaient dans tous les sens. Il leur a fallu du temps pour apprendre à voler en V… et cela ajoute un nouveau mystère.