Qu'est-ce qui fait que les oiseaux migrent quand ils le font? C’est l’une des questions les plus persistantes de la biologie, posée depuis l’ère d’Aristote. Les scientifiques savent désormais que la migration est influencée par une foule de facteurs, internes et externes, des conditions météorologiques à la lumière du jour, en passant par les horloges corporelles. Mais comment ces facteurs fonctionnent ensemble pour prédire quand une espèce d'oiseau donnée commencera son propre vol est encore en grande partie un mystère.
Un nouveau type de modèle peut, sinon résoudre le mystère, au moins donner aux scientifiques un outil pour prédire la migration avec précision.
«Nous avons développé un système de prévision de la migration des oiseaux pour l'ensemble du territoire continental américain, qui est précis plusieurs jours à l'avance», explique Benjamin Van Doren, candidat au doctorat à l'Université d'Oxford, qui a dirigé la recherche. "Cela nous permet de prédire avec assez de précision le nombre d'oiseaux qui migrent la nuit au printemps."
Van Doren et son équipe des universités d'Oxford et de Cornell ont transmis à un modèle d'apprentissage automatique, sur plusieurs décennies, des données de migration d'oiseaux de printemps et des données radar Doppler fournies par le Service météorologique national, lui permettant de reconnaître les différentes conditions atmosphériques associées à la migration. Le facteur le plus important était la température - un temps plus chaud fait ressortir les feuilles et les insectes, nourriture de nombreuses espèces d'oiseaux migrateurs. D'autres facteurs, tels que le vent, sont également importants. Un oiseau qui part dans des conditions de vent excessif pourrait être projeté hors de son parcours, potentiellement sur un territoire dangereux comme un océan ouvert. Durant le pic de migration en mai, environ 420 millions d'oiseaux voyagent au-dessus de la nuit; le modèle peut prédire leur départ jusqu'à sept jours à l'avance.
La recherche a été publiée aujourd'hui dans la revue Science .
Prévoir la migration des oiseaux pourrait être extrêmement utile à des fins de conservation, dit Van Doren. Les oiseaux ne tendent pas à migrer en un filet régulier, explique-t-il, mais plutôt par vagues ou pulsations dramatiques. Si ces vagues étaient connues à l'avance, les gens pourraient prendre des mesures pour empêcher les oiseaux migrateurs de se mettre en danger. Cela peut inclure d'éteindre les lumières dans les bâtiments sujets aux collisions d'oiseaux ou d'éteindre les éoliennes pendant le passage des oiseaux.
«Si nous pouvons identifier le petit nombre de nuits où se produisent ces énormes pulsations, nous pouvons faire en sorte que les gens agissent», dit Van Doren.
Cartes de prévisions de migration par nuit pour les États-Unis. Des couleurs plus chaudes indiquent que le modèle prédit un plus grand nombre d'oiseaux migrateurs. (Benjamin Van Doren) Les prévisions pourraient également être utiles aux intérêts de l’aviation militaire ou commerciale pour éviter les impacts d’oiseaux. C'est aussi cool, et Van Doren espère que cela contribuera à faire participer le public au problème des oiseaux et de la nature en général.
«Je considère les oiseaux comme de véritables représentants du monde naturel, car ils sont des organismes visibles et charismatiques, en particulier des oiseaux migrateurs», a-t-il déclaré.
Les prochaines étapes pour Van Doren et son équipe seront d’adapter les prévisions de migration à différentes parties prenantes - prévisions de migration pour les avions militaires volant à basse altitude, par exemple, ou pour les propriétaires d’immeubles cherchant à éviter les collisions. Cela impliquera d’enseigner au modèle à fournir plus de spécificité en termes d’altitude. L'équipe cherche également à ajouter plus de facteurs de migration potentiels aux données, afin de les rendre plus précises.
Pete Marra, directeur du Smithsonian Migratory Bird Center (Centre pour les oiseaux migrateurs), déclare Pete Marra.
Étant donné que le modèle aide les scientifiques à comprendre l'influence des conditions météorologiques sur les schémas de migration, il peut potentiellement les aider à prévoir l'impact du changement climatique sur la faune, explique Marra.
«Avant de pouvoir comprendre comment prévoir l'évolution des animaux en réponse au changement climatique, nous devons comprendre comment les animaux réagissent aux conditions météorologiques en général», a-t-il déclaré. "C'est donc une première étape très importante."
Les radars de surveillance météorologique mesurent non seulement les précipitations (jaunes et rouges), mais également un nombre considérable d'oiseaux migrateurs prenant leur envol au coucher du soleil (signatures circulaires de bleus et de verts). (Kyle G. Horton) À l'heure actuelle, le public peut voir les cartes de migration des oiseaux en action sur le site Web Corncast's Birdcast. Le site affiche les prévisions à l'avance de trois jours et les mouvements d'oiseaux en temps réel à travers les États-Unis, mis à jour toutes les six heures.
Bien que Van Doren soit maintenant basé au Royaume-Uni, il était à New York cette semaine pour participer à la surveillance du 11 septembre. Tribute in Light, le mémorial annuel dans lequel deux éblouissantes colonnes de lumière remplacent les tours jumelles détruites. Les colonnes sont si puissantes qu'elles peuvent être vues de plusieurs États autour et cette luminosité peut poser un problème pour les oiseaux migrateurs, qui peuvent être désorientés et s’égarer. Audubon, une ville de New York, a mis au point une solution en faisant appel à des volontaires qualifiés pour surveiller la densité d'oiseaux volant à travers les faisceaux lumineux. Si les densités deviennent trop élevées, les organisateurs de l'hommage éteindront les lumières suffisamment longtemps pour permettre aux oiseaux de se disperser.
Heureusement, dit Van Doren, l’hommage de cette année s’est avéré être une soirée à faible migration, de sorte que les organisateurs n’ont pas eu à faire beaucoup d’interruption. Il espère que son travail aidera d'autres personnes et organisations à devenir également sensibles aux oiseaux.
«Les oiseaux connectent vraiment les gens et ils connectent les continents», dit Van Doren. «La conservation des oiseaux qui migrent est vraiment un effort qui nécessite la coopération de personnes à travers le monde."
