L’ibis, un as de l’aérodynamique

Le vol en V de certaines espèces d’oiseaux livre enfin ses secrets. Pour la première fois, des mesures réalisées en vol montrent que cette stratégie suit les lois de l’aérodynamique

L’ibis, un as de l’aérodynamique

Ornithologie Le vol en V de certaines espèces d’oiseaux livre enfin ses secrets

Des mesures réalisées en déplacement montrent que cette stratégie suit les lois de la physique

Ils en connaissent un rayon en aérodynamique, les oiseaux! C’est bien pour en appliquer les lois que certaines espèces volent en V, démontre – pour la première fois expérimentalement – un groupe européen de scientifiques. Après avoir instrumenté et suivi une quinzaine d’ibis chauves, ils constatent aujourd’hui dans Nature que ces oiseaux volent en accord avec les prédictions des modèles aérodynamiques d’efficacité énergétique.

En 2001, une équipe du Centre d’études biologiques de Chizé (France) avait profité du tournage d’un documentaire, Le Peuple ­migrateur, pour suivre le rythme cardiaque de pélicans entraînés à voler près d’un ULM. Les scientifiques avaient constaté que l’oiseau dépense moins d’énergie pour voler dans un groupe en V que lorsqu’il est seul.

Cette fois, c’est sur la base de données recueillies directement en vol (position, accélération, orientation, suivi du battement d’ailes, etc.) que des chercheurs ont pu confirmer l’intérêt de la formation en V. «Nous avons profité d’un programme de réintroduction de l’ibis chauve», raconte Jim Usherwood, du Collège vétérinaire royal de Londres, coauteur de l’étude. Décrit dès 1555 par le naturaliste suisse Conrad Gesner, cet oiseau d’environ 75 cm de long pour 1,30 m d’envergure est en voie d’extinction: il n’en reste que 250 spécimens sauvages au Maroc, et une poignée en Turquie et en Syrie.

Faute de parents habitués aux migrations, les ibis réintroduits en Autriche ont été entraînés à voler près d’un avion ultraléger pour se repérer sur la route qui conduisait à l’Italie quand l’espèce vivait encore à l’état sauvage. C’est au cours de l’un de ces vols éducatifs que Jim Usherwood et ses collègues ont placé un petit enregistreur de données sur une quinzaine d’oiseaux. «Sur ces vols d’une durée d’environ 45 minutes, nous pouvons utiliser des enregistreurs de données à haute fréquence avec une petite batterie. Nous ne pourrions pas le faire sur de vraies migrations faute d’autonomie électrique», détaille le spécialiste.

Avec 23 grammes seulement pour ne pas gêner l’ibis – soit moins de 3% de son poids –, le dispositif mesure la position de l’oiseau par GPS cinq fois par seconde. Les autres données relatives aux performances de vol sont, elles, enregistrées 300 fois par seconde! «Il faut en effet beaucoup d’informations pour faire des comparaisons avec les modèles d’aérodynamique», relève Jim Usherwood. Ces mesures montrent que non seulement la formation d’ibis s’organise de manière optimale dans l’espace, mais aussi que les battements d’ailes sont synchronisés en fonction des positions relatives des oiseaux.

La raison en est bien aérodynamique: comme pour un avion, le sillage d’un oiseau est le siège de turbulences. Dans ce sillage, suivant l’endroit, ces tourbillons créent une force ascendante, favorable au vol, ou descendante. Si ses trajectoires ne sont pas parfaites, l’ibis choisit spontanément la position la plus efficace, celle qui se traduit par la formation d’un V. Cela requiert aussi un décalage dans le temps – une phase – du battement d’ailes en fonction de la position de l’oiseau par rapport à celui qui le précède. «Est-ce que c’est parce que leur cerveau détermine cette position à partir d’informations qu’il reçoit, sur la vitesse par exemple? Est-ce parce qu’ils ressentent plus de facilité à voler? Nous ne savons pas ce qui les conduit à voler ainsi, s’interroge Jim Usherwood. Mais nous préparons une expérience qui nous permettra peut-être de l’apprendre.»

Il y a trois ans, le Britannique avait piloté une étude analogue, avec cependant une moins grande précision, les capacités des capteurs s’étant beaucoup améliorées depuis. Les oiseaux étudiés étaient alors des pigeons, une espèce qui ne pratique pas le V. «Cette stratégie se paie en termes d’énergie puisqu’il bat plus souvent des ailes, relève Jim Usherwood. Les pigeons se déplacent sans doute ainsi pour mieux coordonner leurs décisions de navigation ou pour se protéger des prédateurs.» Avec ses pélicans, le groupe de Chizé avait estimé le gain d’énergie lié à la formation en V entre 11 et 14%. Soit autant que ce qu’avait relevé en 2001 la NASA avec deux avions de combat reconvertis dans la science! Mais si les escadrilles volent en V depuis la Seconde Guerre mondiale, ce n’est pas pour préserver du carburant, puisque les avions sont trop espacés: c’est pour que les pilotes puissent mieux se voir!

Les ibis s’organisent de manière optimale dans l’espace et synchronisent leurs battements d’ailes

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