Arme secrète des oiseaux et des joueurs de hockey underdog, la formation en vol en V est considérée comme idéale pour l'énergie et l'aérodynamisme. Une étude publiée aujourd’hui dans Nature confirme non seulement cette idée, mais c’est aussi ce qu’il faut savoir en quoi et pourquoi les oiseaux l’utilisent.
Contenu connexe
- Cet oiseau peut rester en vol pendant six mois d'affilée
- Les oiseaux préhistoriques ont peut-être utilisé quatre ailes pour voler
- Des oies extrêmes révèlent des secrets de haute altitude dans une soufflerie
La plupart de ce que nous savons sur la physique du vol provient de l'étude des avions: les oiseaux poussent l'air vers le bas pour rester en altitude et glissent dans les airs de la même manière. Les ailes laissent également dans leur sillage un tourbillon d’air: l’air sortant du sommet des ailes (upwash) crée une portance, et l’air sortant du bas (downwash) s’abaisse. «La règle est simple: l'air chaud est bon et le vent froid est mauvais», déclare Steve Portugal, écophysiologiste comparateur au Royal Veterinary College de Hatfield, au Royaume-Uni, et co-auteur de la nouvelle étude.
Que vous soyez un oiseau ou un avion, vous voulez théoriquement chevaucher la petite partie du vortex dans le raz-de-marée. Les auteurs trouvent que la configuration en vol en V aide les oiseaux à le faire.
Auparavant, les scientifiques soupçonnaient les oiseaux de former un V en vol, car leur forme permettait à certains d'entre eux de brûler moins d'énergie. Une étude de 2001 a révélé que les pélicans à l'avant du V avaient une fréquence cardiaque plus rapide - et utilisaient probablement plus d'énergie - que ceux qui se trouvaient plus en arrière. Pour en savoir plus sur les autres avantages potentiels de voler en V, voici une courte vidéo:
Les oies savent depuis des millions d'années quelque chose que les humains n'ont compris que récemment. Animé par Eric Schulze.Mais comment les oiseaux se comportent-ils dans cette configuration? Les études sur les oiseaux volants dans la nature sont rares et les modèles théoriques d'oiseaux en vol ne vous mènent que très loin. Ainsi, le Portugal et ses collègues ont fait équipe avec Waldrappteam, un groupe de conservation qui réintroduit l'ibis chauve du Nord ( Geronticus eremita ), gravement menacé d'extinction, dans le sud de l'Europe.
Si des bébés ibis chauves du Nord naissent en captivité, ils considèrent les humains comme leurs parents et deviennent de plus en plus dépendants des humains. Il est difficile de les réintroduire dans la nature. Pour survivre, ils devaient apprendre leur voie de migration naturelle. Waldrappteam enseigne ces itinéraires.
Le Portugal et ses collègues ont observé à distance des oiseaux nés dans un zoo à Vienne, en Autriche, lors d'une de ces leçons de navigation. Tout d'abord, les scientifiques ont mis au point des enregistreurs de données, légèrement plus petits et plus légers qu'un iPod, et en ont attaché un à chaque oiseau. Puis, pendant plusieurs semaines, les oiseaux ont suivi leurs «parents» humains dans un avion ULM pour passer leur hiver en Italie.
Les troupeaux d'ibis chauves du nord entourent leurs parents adoptifs humains Stefanie Heese (à gauche) et Daniela Trobe (à droite) et l'avion ULM utilisé dans l'expérience. (Photo: Markus Unsöld / Waldrappteam) Deux heures par jour, les bûcherons collectaient des données GPS et d’accélération, indiquant aux scientifiques où les oiseaux étaient en formation et ce qu’ils faisaient. «Nous venons de déployer notre technologie et les avons laissé faire tout ce qui est naturel», déclare le Portugal.
Ce qui vient naturellement aux oiseaux demande en réalité beaucoup d’habileté et de précision. Les oiseaux qui suivent dans le V suivent le trajet exact de l'aile en avant de l'aile pour capturer leur lavage. Mais, lorsqu'ils se trouvent directement derrière un autre oiseau, ils font le contraire et évitent les battements, évitant ainsi le lavage en profondeur. Pour diverses raisons, les oiseaux changent leurs positions en vol, modifiant ainsi leur rythme de battement.
«D'une manière ou d'une autre, ils peuvent sentir des choses que nous ne pouvons pas», déclare le Portugal. «À quelle vitesse l'oiseau [à l'avant] vole-t-il, à quelle vitesse il bat, afin de pouvoir claquer au meilleur moment possible.
Ibis chauves du Nord en formation de vol au-dessus de la Toscane. (Photo: Markus Unsöld / Waldrappteam) Comment les oiseaux sentent-ils quand battre au rythme? Bret Tobalske, un biologiste qui étudie la biomécanique du vol au laboratoire de vol de l'université du Montana à Missoula, souligne que le mécanisme pourrait résulter d'une combinaison de la vision, de récepteurs ressemblant à des moustaches sur les extrémités des ailes aviaires, appelés filoplumes, et de voies de réaction réflexes dans le cerveau. Les scientifiques ne savent tout simplement pas.
L'étude est à la pointe d'une tendance scientifique qui étudie les mouvements d'animaux dans l'environnement naturel. «Cela représente un progrès spectaculaire dans la mesure de la dynamique de la locomotion animale à l'état sauvage», a déclaré Tobalske. Le projet ibis fait partie d’une série d’études sur les mouvements des animaux. Il s’agit notamment d’analyser des meutes de chiens africains sauvages, des troupeaux de pigeons et des troupeaux de moutons.
