Les chercheurs de la faune ont longtemps essayé de comprendre pourquoi les oiseaux volent en troupeaux et comment fonctionnent les différents types de troupeaux. Une nouvelle étude de l’Université de Caroline du Nord à Chapel Hill explore les mécanismes et les avantages de la structure de troupeau sous-jacente utilisée par quatre types d’oiseaux de rivage. Mieux comprendre la façon dont ces oiseaux volent rapproche les chercheurs de la raison pour laquelle ils volent.
L’étude, dirigée par Aaron Corcoran, chercheur postdoctoral étudiant le vol et l’écologie des chauves-souris et des oiseaux, et le professeur de biologie Tyson Hedrick de l’UNC-Chapel Hill, paraît dans le numéro du 4 juin d’eLife. La National Science Foundation a financé les travaux.
Dans l’étude, les chercheurs se sont concentrés sur quatre types d’oiseaux de rivage dont la taille varie: dunlin, dowitcher à bec court, avocette américaine et godwit marbré. Corcoran et Hedrick ont filmé et analysé près de 100 heures de séquences vidéo pour mieux comprendre les mécanismes des troupeaux d’oiseaux de rivage. Ils ont constaté que les oiseaux volent sous une forme nouvellement définie que l’équipe a nommée une formation en V composée, qui, selon eux, offre un avantage aérodynamique et une protection contre les prédateurs.
Cette formation composée est un mélange de deux des formations de troupeau les plus courantes. L’un est une formation de grappes, commune aux pigeons, où un grand nombre d’oiseaux volent dans un nuage tridimensionnel en mouvement sans structure formelle. Cette structure est utile pour éviter les prédateurs. La seconde est une formation en V simple, couramment utilisée par les bernaches du Canada, où un plus petit nombre d’oiseaux s’aligneront en forme de V bidimensionnel bien définie.
« Un oiseau volant crée de l’air se déplaçant vers le bas immédiatement derrière lui et de l’air se déplaçant vers le haut juste au-delà de son envergure à gauche et à droite », a déclaré Hedrick. « Tirer parti de cet air ascendant est une question de positionnement, et les oiseaux de la formation simple-V et de la formation compound-V sont correctement positionnés pour un avantage aérodynamique. »
Pour mieux comprendre la formation du cluster-V et ses mécanismes, Corcoran et Hedrick ont enregistré 18 troupeaux en forme de cluster de 100 à 1 000 oiseaux survolant un sanctuaire d’oiseaux et des champs agricoles lors d’une escale de migration. Les chercheurs ont mesuré les positions individuelles des oiseaux, les vitesses de vol et même la fréquence des battements à l’aide de reconstitutions informatiques tridimensionnelles des troupeaux à partir des enregistrements vidéo.
« Nous pensions trouver une tendance dans l’organisation du troupeau liée à la taille ou à la taille des différents oiseaux », a déclaré Hedrick. « Au lieu de cela, nous avons vu que, quelle que soit leur taille, tous ces oiseaux volaient dans la même formation – une formation qui pourrait leur permettre d’obtenir un avantage aérodynamique en volant en grands groupes, facilitant leur migration sur de longues distances. »
Les oiseaux volent souvent en groupes allant de formations en V très structurées à des grappes lâches pour améliorer l’efficacité du vol, la navigation ou pour éviter les prédateurs. Cependant, comme il est difficile de mesurer de grands troupeaux d’oiseaux en mouvement, peu d’études ont mesuré comment les oiseaux se positionnent dans de grands troupeaux ou comment leur position affecte leur vitesse de vol et leur fréquence de battement.
Les quatre types d’oiseaux étudiés dans ce projet vivent dans des environnements similaires, mais leur taille varie considérablement, volent à des vitesses différentes et sont séparés sur le plan de l’évolution depuis 50 millions d’années. Les oiseaux ont principalement afflué avec leurs propres espèces, à l’exception de quelques occasions où les godwits et les dowitchers ont volé ensemble dans un troupeau mixte.
L’étude a également montré que chaque oiseau – quelle que soit sa taille ou son espèce, ou même l’espèce de son voisin – volait le plus souvent d’environ une envergure sur le côté et entre une demi-envergure et une demi-envergure en arrière de l’oiseau devant lui. Cette structure de troupeau, qui est différente de celle d’autres oiseaux en flocage comme les pigeons et les étourneaux, a été appelée une formation en V composée parce que les oiseaux volant dans des formations simples en forme de V suivent des règles similaires.
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