À 0, 48 once, la paruline moyenne de Kirtland pèse environ une poignée de chips de tortilla (sept, empilées), ou environ la même chose qu'un bébé carotte. Et chaque année, ce rare oiseau chanteur nord-américain parcourt près de 4 000 kilomètres aller-retour, à travers des chaînes de montagnes, le corps d’un continent, le Gulf Stream et l’océan. La plupart de ce voyage a été un mystère, jusqu'à maintenant.
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À l'aide de géolocalisateurs à la lumière, les scientifiques du Smithsonian ont pour la première fois suivi et cartographié les routes migratoires des parulines de Kirtland pendant une année entière, en les suivant de leurs aires de reproduction situées dans le Michigan à leurs maisons d'hiver situées au centre des Bahamas et inversement. Les scientifiques espèrent que ces données permettront aux responsables de la conservation de mieux comprendre comment gérer l'habitat des parulines, qui étaient proches de l'extinction dans les années 1970 et qui ont fait un retour important en tant qu'espèce en voie de disparition.
La recherche, publiée dans le Journal of Avian Biology, représente également une avancée majeure pour l’étude des migrations d’autres espèces de petite taille, qui sont un élément insaisissable mais essentiel de leur vie.
«Aussi difficile que cela puisse être, il est essentiel de comprendre le cycle annuel complet des oiseaux, et pas seulement ce qui se passe pendant la reproduction», déclare Nathan Cooper, auteur principal de l'étude et boursier postdoctoral du Smithsonian's Migratory Bird Center, membre de le Smithsonian Conservation Biology Institute. «Il y a une quantité importante de mortalité chez les oiseaux chanteurs pendant la migration, ce qui indique que les conditions rencontrées par les oiseaux lors de leur migration pourraient être des facteurs majeurs du succès ou de l'échec de cette espèce."
«Nous savons si peu de choses sur la migration pour autant d'espèces», a déclaré Pete Marra, directeur du Centre des oiseaux migrateurs et co-auteur du document. «C’est l’oiseau chanteur le plus rare en Amérique du Nord, l’un des plus menacés. L'objectif est de suivre les mêmes individus tout au long de l'année pour comprendre où et pourquoi les oiseaux meurent et nous nous rapprochons de cette espèce. »
Les parulines de Kirtland sont faciles à étudier sur un point; ils nichent uniquement dans les denses et jeunes forêts de pins gris, principalement dans des régions spécifiques du Michigan. Mais ces forêts dépendent des incendies fréquents pour propager les graines des pins gris, et la suppression des incendies au milieu du siècle, couplée à la prédation des nids par le vacher à tête brune, a dévasté l'espèce. En 1966, le US Fish and Wildlife Service déclara les oiseaux en danger; En 1974, les chercheurs n’ont identifié que 167 mâles chanteurs.
En plantant une nouvelle forêt de jeunes pins gris et en mettant en place un programme d'élimination des vaches, les responsables de la conservation ont aidé les fauvettes à se reconstituer. Aujourd'hui, leur population est estimée à environ 2 300 hommes. C'est une réussite, mais la gestion continue est cruciale.
«Lorsque les oiseaux chanteurs migrent, ils franchissent une porte de tours de télémétrie automatisées déjà installées en Floride», explique Pete Marra. «Elles seront détectées automatiquement et les données sauvegardées et téléchargées.» D'autres tours sont déjà installées le long de la rive nord du lac Érié en Ontario et dans les aires de reproduction du Michigan. (Nathan Cooper) Bien que les scientifiques connaissent beaucoup les oiseaux présents sur leurs aires de reproduction dans le Michigan, ils en savent moins sur leur répartition aux Bahamas en hiver et la migration - qui tue environ 44% de la population de Kirtland - est restée inconnue.
«Étant donné qu'ils parcourent 2 000 milles en deux semaines, il est tout à fait logique qu'il puisse y avoir beaucoup de mortalité pendant cette période», dit Cooper. "Mais nous ne savons pas si cela dépend de ce qui se passe pendant la migration ou des événements qui se produisent pendant la période d'hivernage." Par exemple, une sécheresse aux Bahamas peut signifier moins de nourriture, alors les oiseaux pourraient être mal nourris avant même de commencer le vol migratoire difficile et stressant. «C’est pourquoi des facteurs comme le changement climatique [contribuant à la sécheresse aux Bahamas] peuvent influer sur la migration et, par voie de conséquence, sur la période de reproduction."
Les dispositifs de repérage par satellite et GPS les plus largement utilisés qui fonctionnent bien sur les gros animaux sont trop volumineux et lourds pour la plupart des oiseaux, mais dans les années 1990, des chercheurs britanniques ont mis au point des indicateurs de niveau de luminosité suffisamment petits pour se fixer aux albatros errants. Le concept d'utilisation des niveaux de lumière pour déterminer l'emplacement est utilisé depuis des siècles par les marins. En déterminant les heures précises du lever, de midi et du coucher du soleil, on peut calculer une position approximative, car la durée d'une journée varie de manière prévisible en fonction de la latitude et de la longitude.
Les nouveaux géolocalisateurs de niveau de lumière sont finalement assez petits pour être transportés même par des oiseaux chanteurs minuscules, explique Cooper.
«Ils mesurent l'intensité de la lumière solaire toutes les deux minutes et l'enregistrent sur l'appareil. Il rassemble ces données sur toute l'année. Nous pouvons estimer les heures de lever et de coucher du soleil tous les jours de l'année, ce qui vous permet de connaître la durée du jour et le midi solaire », déclare M. Cooper. Ces données permettent aux chercheurs d'estimer et de cartographier la localisation des oiseaux.
L'antenne en argent d'un géolocalisateur d'archives miniature ressort entre les ailes de l'oiseau. Ces dispositifs de repérage de 0, 5 gramme enregistrent plusieurs types de données, y compris la durée de chaque migration en moyenne, les oiseaux ont parcouru 1 700 milles en 16 jours seulement. (Nathan Cooper) En 2014, Cooper et son équipe ont associé 60 géolocalisateurs de 0, 5 kg chacun à des fauvettes mâles âgées d'au moins deux ans et capturées dans des sites de reproduction situés dans la péninsule inférieure du Michigan. Un an plus tard, ils sont retournés sur les mêmes sites et ont repris près de la moitié des mêmes oiseaux, récupérant 27 des géolocalisateurs, maintenant chargés de données.
«Nous étions très satisfaits de cela», déclare Cooper. «C'est un taux élevé pour une étude de géolocalisation. Il n'est pas rare de ne recevoir qu'un tiers ou moins. Mais l'aire de reproduction de Kirtlands est limitée et nous pouvons les rechercher efficacement. Ils sont fidèles au site et ils sont très faciles à attraper. »Les scientifiques installent un filet anti-brouillard près d'un site de nidification connu, puis entonnent la chanson d'un fauvette mâle. «Les oiseaux sont souvent dans le filet avant la fin de la première chanson. Ces gars sont vraiment agressifs. "
Les données ont confirmé une partie de ce que les chercheurs pensaient déjà, notamment que la grande majorité des oiseaux hivernent dans le centre des Bahamas. Selon Cooper, la plus grande surprise est qu'un oiseau a passé tout l'hiver à Cuba.
"Cette découverte est importante car elle nous laisse un peu d'espoir pour l'avenir en termes d'hivernage" si les Bahamas devenaient insoutenables en raison de l'élévation du niveau de la mer ou de la sécheresse détruisant les réserves de nourriture d'hiver des oiseaux, a-t-il déclaré. "Cette espèce pourrait éventuellement aménager un nouveau lieu d'hivernage assez rapidement, à condition que la variation de référence existe toujours, et nous en avons maintenant la preuve."
Crédit: Nathan CooperEn utilisant les vents dominants et les conditions météorologiques du printemps et de l’automne pour suivre ce que l’on appelle une «route en boucle», les oiseaux ont parcouru en moyenne 1 700 milles en seulement 16 jours. Une autre nouvelle information cruciale concernait la localisation des aires de repos où ils se reposaient et faisaient le plein pendant la migration. Lors du vol en direction sud, la plupart des oiseaux se sont arrêtés dans le sud de l'Ontario ou dans les États du centre du littoral de l'Atlantique pour leur premier repos.
Ils se sont également arrêtés le long des côtes de la Caroline du Nord ou du Sud pour faire le plein avant de franchir l'océan en direction des Bahamas. Pour le voyage de retour sur une route plus à l'ouest, les oiseaux ont traversé le Gulf Stream depuis les Bahamas et se sont arrêtés le long de la côte de la Floride pour récupérer. Plus loin, ils se sont arrêtés dans le sud-est de la Géorgie, le nord de la Floride ou le sud-ouest de la Caroline du Sud avant de faire le saut par-dessus les Appalaches.
«L’escale est une grande inconnue pour cette espèce, mais elle est potentiellement très importante», déclare Cooper. Les responsables de la conservation sauront maintenant où les oiseaux ont besoin d’un habitat doté d’abris et de nourriture en suffisance pour se reposer et se rétablir. Les scientifiques et les ornithologues amateurs peuvent cibler ces zones pour aider à identifier et à surveiller les oiseaux lors de leurs déplacements. En avril, Cooper et Marra feront équipe avec le Cornell Lab of Ornithology pour organiser un «Blitz de migration du fauvette de Kirtland» spécifique à la fauvette du Kirtland au retour de leur séjour hivernal. Les ornithologues amateurs pourront se concentrer sur ces aires de repos pour tenter d'identifier les oiseaux comme ils passent.
Connaître les étapes et les itinéraires de voyage aidera Cooper et d’autres scientifiques dans la prochaine étape innovante visant à une meilleure compréhension de ces oiseaux, grâce à un système de suivi collaboratif appelé Motus (latin pour le mouvement) exploité par Bird Studies Canada. En mars, à Cat Island, aux Bahamas, avec son équipe, Cooper équipera 100 Kirtland avec des émetteurs radio codés numériquement, également appelés nano-tags, permettant aux scientifiques de suivre les oiseaux lorsqu'ils passent devant des récepteurs stratégiquement situés.
«Lorsque les oiseaux chanteurs migrent, ils franchissent une porte de tours de télémétrie automatisées déjà installées en Floride», explique-t-il. «Elles seront détectées automatiquement et les données sauvegardées et téléchargées.» D'autres tours sont déjà installées le long de la rive nord du lac Érié en Ontario et dans les aires de reproduction du Michigan.
Marra dit que l'intégration de technologies plus petites aux programmes de science citoyenne appliqués à l'étude de ces oiseaux aide les chercheurs à se rapprocher de l'objectif de comprendre leur survie au cours d'une année complète.
«Si nous pouvons les suivre tout au long de l’année, nous pouvons poser des questions beaucoup plus complexes sur leur biologie fondamentale. Les choses qui arrivent aux individus tout au long de l'année déterminent leur biologie », dit-il. «Par exemple, les études sur le changement climatique ont été principalement axées sur la période de reproduction, mais ce n'est que trois mois par an. Ces oiseaux sont exposés à l'élévation du niveau de la mer et aux changements climatiques, toute l'année, et nous devons protéger ces populations tout au long de l'année. »
