Implication scientifique - CNRS

Publié le 2 juin 2021

Voici un résumé des travaux scientifiques menés au Rocher des Aigles en collaboration avec les équipes du Centre d’Écologie Fonctionnelle et Évolutive – Université de Montpellier.

Implication scientifique du Rocher des Aigles

Tout en vous offrant des émotions inoubliables lorsqu’ils volent en plein ciel, les oiseaux du Rocher des Aigles délivrent de précieuses informations qui permettent de mieux comprendre le comportement de leurs congénères sauvages. En effet, certains des protégés du parc ont été impliqués dans des programmes de recherche scientifique à dimension nationale et internationale. En 2010, la collaboration débute entre les oiseaux, les gestionnaires du Rocher des Aigles et les biologistes, sous la houlette d’Olivier Duriez (Centre d’Écologie Fonctionnelle et Évolutive – Université de Montpellier).

Le premier programme de recherche mené au Rocher des Aigles date de 2010 et s’intéressait à l’étonnante capacité qu’ont les vautours, les aigles et les grands oiseaux planeurs en général, à parcourir de grandes distances sans jamais battre des ailes. Ces oiseaux utilisent stratégiquement les courants ascendants pour gagner en altitude sans dépenser trop d’énergie. Après une première campagne de déploiement de balises GPS à haute résolution en 2010, le Rocher des Aigles a financé le stage de master de Clara Tromp (Université de Bourgogne), pour analyser les premières données de déplacement. Cette première étude si a fait découvrir aux ornithologues l’immense intérêt d’étudier ces oiseaux, qui évoluent en liberté dans un espace naturel intact/préservé : le canyon de Rocamadour.
(ref: Tromp C. 2011. Etude de l’influence des facteurs biométriques sur les performances de vol des oiseaux planeurs. Université de Bourgogne, Biologie des Organismes, Dijon.)

Après cette découverte, les rapaces du Rocher des Aigles sont devenus des modèles d’étude de choix pour comprendre le mécanisme du vol, à commencer par l’énergie dépensée en vol. Pour cela, les vautours fauves et de l’Himalaya du parc ont été équipés d’un électrocardiogramme, d’une balise GPS et d’un accéléromètre (un appareil permettant d’identifier les moments où l’oiseau bat des ailes) avant d’effectuer les vols libres. Cette nouvelle expérience a notamment permis de montrer que les vautours –que ce soit en plein effort, au décollage, ou à l’atterrissage lorsqu’ils battent puissamment des ailes - possèdent un rythme cardiaque pouvant dépasser 300 battements par minutes, soit trois fois plus qu’au repos .Olivier Duriez et ses collaborateurs Akiko Kato et Yan Ropert-Coudert du CNRS-Université de Strasbourg, ont découvert quelque chose d’étonnant : environ 10 minutes après le décollage, lorsqu’ils planent, le rythme cardiaque des vautours chute au même niveau que celui de repos. Imaginez : les vautours dépensent la même énergie à planer à 1000 m d’altitude qu’à vous regarder les contempler depuis leurs perchoirs !
(ref : Duriez O, Kato A, Tromp C, Dell’Omo G, Vyssotski AL, Sarrazin F, Ropert-Coudert Y. 2014. How Cheap Is Soaring Flight in Raptors? A Preliminary Investigation in Freely-Flying Vultures. PLOS One 9:e84887.)

Les oiseaux du Rocher des Aigles sont aussi devenus des acteurs privilégiés dans le développement et le test de multiples modèles de balises et de capteurs afin de mieux décrire leurs comportements en vol. L’accéléromètre par exemple, qui mesure l’accélération de pesanteur agissant sur l’oiseau dans les 3 dimensions, permet de distinguer sa posture corporelle, mais aussi ses mouvements. On peut alors distinguer s’il est en train de battre des ailes, de marcher, de se nourrir, ou de se reposer. A la suite d’une nouvelle collaboration établie en 2013 avec l’équipe d’Emily Shepard et Rory Wilson, de l’Université de Swansea au Royaume Uni, les rapaces du parc se sont vus équipés de tous nouveaux gadgets : des sondes pitot (mesurant la vitesse de l’air, comme dans les avions) et de magnétomètres (mesurant l’orientation de l’oiseau par rapport au champ magnétique terrestre). Ces derniers capteurs ont notamment permis de reconstituer les déplacements en cercles que décrivent les oiseaux dans les courants thermiques ascendants. Des comportements non mesurables avec les accéléromètres. Cette nouvelle technique, testée sur les vautours du Rocher des Aigles, permet aujourd’hui de connaître les changements de direction tridimensionnels effectués par les oiseaux lorsqu'ils planent et ainsi d’atteindre un niveau de détails sans précédent dans la description des vols.
(ref : Williams HJ, Shepard ELC, Duriez O, Lambertucci SA. 2015. Can accelerometry be used to distinguish between flight types in soaring birds? Animal Biotelemetry 3:1–11.
Williams HJ et al. 2017. Identification of animal movement patterns using tri-axial magnetometry. Movement Ecology 5:6.)

C’est justement par l’intermédiaire de cette technique que Hannah Williams, doctorante d’Emily Shepard, a étudié un comportement typique des grands planeurs, et que vous aurez l’occasion d’admirer lors du spectacle : l’utilisation des courants ascendants. Ces courants ascendants proviennent de l’air près des rochers qui, réchauffé par le soleil, s’élève en bulles ou en colonnes. Les oiseaux planeurs tels que les vautours les utilisent comme des ascenseurs, à tel point que les parapentistes et les ornithologues les appellent familièrement des « pompes ». Pour ce faire, les oiseaux décrivent des cercles en planant à l’intérieur de la bulle d’air montante, prennent appui sur cet air en ascension, et grimpent ainsi sans effort. Ils alternent ces phases d’ascension avec des phases de plané leur permettant de parcourir de grande distance. Pour cela, ils doivent minimiser le temps passé à prendre de l’altitude, ce qui représente un réel défi car les ascendances sont relativement étroites et peu puissantes près du sol. Les vautours relèvent ce défi en faisant varier leur angle d’inclinaison lorsqu’ils décrivent les cercles au cours de l’ascension. L’angle d’inclinaison est important en début d’ascension pour rester au centre de l’ascendance, puis il diminue au fur et à mesure du gain altitude dans le but de maximiser leur vitesse d’ascension et de limiter autant que possible leur dépense énergétique en vol.
(ref: Williams HJ, Duriez O, Holton MD, Dell’Omo G, Wilson RP, Shepard ELC. 2018. Vultures respond to challenges of near-ground thermal soaring by varying bank angle. The Journal of Experimental Biology 221:jeb.174995)

La dernière étude scientifique publiée, en 2018, dans laquelle les vautours du Rocher des Aigles ont été impliqués visait à savoir s’ils utilisaient l’information sociale, obtenue en regardant leurs congénères voler, pour choisir les ascendances à utiliser. Pour cela l’ensemble du groupe de vautours a été équipé de balises GPS et d’enregistreurs de vitesse puis a été lâché en deux groupes à quelques minutes d’intervalle pour des vols libres. L’étude a démontré que les individus du second groupe, voyant leurs congénères dans un courant ascendant à proximité, sont effectivement en capacité de moduler leur vitesse et d’accélérer pour les rejoindre dans l’ascendance. Cette vitesse élevée lorsqu’ils changent de courant ascendant représente une prise de risque, car en allant plus vite ils perdent rapidement de l’altitude et pourrait potentiellement se voir obliger d’atterrir, s’ils ne trouvaient pas de nouveau courant ascendant à temps. Uniquement les individus possédant l’information sociale de la présence d’une ascendance à proximité prenaient de tels risques. Cette information sociale semblerait aider les vautours à réduire leur incertitude sur les mouvements à adopter en vol. Cette étude se poursuit actuellement par les travaux de thèse de Yohan Sassi, qui étudie comment les relations sociales entre les vautours du Rocher des Aigles influencent leur positionnement dans le ciel les uns par rapport aux autres.
(ref: Williams HJ, King AJ, Duriez O, Börger L, Shepard ELC. 2018. Social eavesdropping allows for a more risky gliding strategy by thermal-soaring birds. Journal of the Royal Society Interface 15.)

Les oiseaux du parc servent aussi de référence et de comparaison par rapport à leurs congénères sauvages. Ils ont permis notamment de valider des mesures comportementales effectuées par Julie Fluhr, doctorante d’Olivier Duriez, sur des vautours fauves sauvages dans les Causses et les Pyrénées. De plus, depuis 2016, Olivier Duriez et Frédéric Angelier (CNRS-Centre d’Etudes Biologiques de Chizé) ont lancé un vaste programme de récolte de plumes sur des oiseaux sauvages et de fauconnerie, afin de mesurer le taux de corticostérone, une hormone impliquée dans la gestion du stress chez les oiseaux. Ainsi, d’une simple plume, il est possible de savoir si l’oiseau a grandi dans un environnement stressant ou non. Il est donc particulièrement intéressant, pour des espèces sensibles au dérangement par les activités humaines comme les aigles de Bonelli, les vautours percnoptères ou encore les vautours fauves, de comparer les niveaux de stress des oiseaux du Rocher des Aigles avec ceux de leurs congénères sauvages. Un dernier aspect important, permis par la collaboration avec le parc, est de mesurer et réduire l’impact des dispositifs embarqués qui n’est sans doute pas neutre. Ainsi, Martina Scacco, de l’institut Max Planck pour le Comportement Animal en Allemagne, étudie si le positionnement de la balise sur le dos et son mode d’attache pectoral (sac-à-dos) ou pelvien (baudrier) affecte les comportements de vol. Ces résultats montrent un très faible impact de ces dispositifs sur les vautours, aigles, et milans noirs, ce qui est particulièrement important afin de prévoir l’impact potentiel que ces dispositifs pourraient avoir sur les individus sauvages.
(ref: Fluhr J, Peyrusqué D, Benhamou S, Duriez O. 2021. Space use and time budget in two populations of Griffon Vultures experiencing contrasted environmental conditions. Journal of Raptor Research. In press Longarini A, Duriez O, Safi K, Wikelski M, Scacco M. 2021. Effect of tag attachment on flight parameters and energetic cost across five raptor species. Animal Biotelemetry in press.)

Les protégés du Rocher des Aigles n’ont pas été étudiés uniquement pour leurs comportements de vol, mais aussi afin de mieux comprendre la perception visuelle et olfactive chez les rapaces. Le Rocher des Aigles a été l’un des 11 parcs zoologiques co-financeurs de la thèse de Simon Potier, à l’Université de Montpellier. Parmi les nombreuses espèces à disposition, Simon Potier a étudié l’ acuité visuelle les caracara chimango, des rapaces originaires d’Amérique du Sud. En recevant un peu de nourriture à chaque fois qu’ils atterrissaient sur le perchoir se trouvant sous un écran gris, les rapaces ont vite appris à ne pas choisir le perchoir sous l’écran présentant une grille alternant bandes noires et blanches de différentes épaisseurs. A la suite de cet apprentissage, le jeune chercheur a progressivement diminué la taille des bandes de la grille. Dès lors que les caracara testés (Richard, Kougounia et Flow), n’étaient plus capables de percevoir le contraste entre les bandes, ils se perchaient alors sous l’écran, le percevant comme de couleur uniforme. Par cette expérience, les chercheurs se sont aperçus que les caracaras possèdent l’acuité visuelle la plus faible du groupe des rapaces, ceci pouvant potentiellement être dû au fait qu’ils cherchent surtout des charognes et peu des proies vivantes mobiles. Néanmoins, leur acuité visuelle reste bien supérieure aux autres oiseaux non rapaces. A l’opposé du vautour fauve ou percnoptère par exemple, qui lors de la même expérience, a démontré une acuité visuelle exceptionnelle, quatre fois supérieure à l’homme.
(ref: Potier S, Bonadonna F, Kelber A, Duriez O. 2016. Visual acuity in an opportunistic raptor, the chimango caracara (Milvago chimango). Physiology & Behavior 157:125–128.) Potier S. 2016. Ecologie sensorielle des rapaces: vision et olfaction. PhD thesis. Université de Montpellier, Ecologie, Evolution, Ressources génétiques et Paléontologie, Montpellier.

En accueillant les chercheurs sur place, et en leur proposant d’étudier plusieurs espèces de rapaces, dont des vautours, des aigles, ou encore des caracaras chimango, le parc ornithologique du Rocher des Aigles a permis et contribué à la collecte de données scientifiques aboutissant à la publication d’une dizaine d’études dans des revues scientifiques. Ces études ont permis de créer de nouvelles connaissances dans les champs disciplinaires de la biologie expérimentale, du comportement animal, de la physiologie animale, et sur les différentes espèces étudiées. Depuis, les oiseaux n’œuvrent désormais plus seulement pour l’éducation des jeunes générations de visiteurs ou pour l’éveil des consciences sur l’importance de la conservation, mais aussi pour l’amélioration des connaissances sur leurs espèces.

- Rédaction de l’article: Yohan Sassi, Laurie Lefebvre et Olivier Duriez.
- Crédits photos : Olivier Duriez.

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