Oiseaux migrateurs : comment s'orientent-ils sans se perdre ?

Fin septembre, le ciel est une autoroute. Hirondelles, fauvettes, rougequeues, grues et limicoles quittent l’Europe pour l’Afrique ou le sud du continent, et une bonne partie de ce trafic passe au-dessus de nos têtes sans que nous le voyions, parce qu’il a lieu de nuit. Comment un oiseau de quelques grammes, qui n’a parfois jamais fait le voyage, retrouve-t-il une zone d’hivernage située à des milliers de kilomètres ? La réponse tient en un mot : redondance. Les migrateurs disposent de plusieurs boussoles, qu’ils croisent et recalibrent en permanence. Voici lesquelles, et comment les chercheurs les ont mises au jour.

Pourquoi partir, et pourquoi maintenant ?

Contrairement à une idée reçue, ce n’est pas d’abord le froid qui fait partir les oiseaux. Comme le rappelle la Ligue pour la protection des oiseaux, c’est surtout le manque de nourriture : l’hiver raréfie les insectes et les végétaux dont dépendent de nombreuses espèces. Un gobe-mouches ne trouverait plus rien à gober en janvier ; il part donc là où les insectes volent encore.

Le signal du départ, lui, vient surtout de la lumière. Le raccourcissement des jours déclenche chez les migrateurs une cascade hormonale : ils accumulent de la graisse, parfois au point de presque doubler de poids chez certains petits passereaux, et deviennent agités à la tombée de la nuit. Les ornithologues ont un nom pour cette fébrilité des oiseaux en cage qui s’orientent tous dans la même direction au moment de la migration : la Zugunruhe, « l’agitation migratoire ». C’est le même raccourcissement des jours qui pousse les arbres à changer de couleur à l’automne : plantes et animaux lisent la saison dans la durée de la nuit plus que dans le thermomètre.

Les performances donnent le vertige. La LPO cite le courlis corlieu, capable de parcourir jusqu’à 5 000 kilomètres en cinq jours entre ses quartiers d’hiver d’Afrique de l’Ouest et l’Islande. Pour tenir de telles distances, il faut plus que des muscles : il faut savoir exactement où aller.

Le soleil et les étoiles, deux compas célestes

La première boussole découverte fut le soleil. Dans les années 1950, l’ornithologue allemand Gustav Kramer a montré que des étourneaux en cage s’orientaient dans la bonne direction migratoire tant qu’ils voyaient le soleil, et qu’on pouvait les dérouter en déplaçant sa position apparente avec des miroirs. Le plus remarquable est ailleurs : le soleil bouge au fil de la journée, et l’oiseau le sait. Son horloge interne corrige en permanence l’angle entre sa route et l’astre, exactement comme un navigateur qui tient compte de l’heure.

La nuit, les étoiles prennent le relais. Dans les années 1960, l’Américain Stephen Emlen a installé de jeunes passerins indigo dans un planétarium. Il a découvert qu’ils n’apprennent pas des constellations précises, mais le point autour duquel tourne le ciel nocturne, qui indique le nord. En faisant tourner le ciel artificiel autour d’une autre étoile, il a obtenu des oiseaux qui prenaient ce faux pôle pour le nord. Cette boussole stellaire s’apprend pendant les premières semaines de vie, en observant la rotation du ciel : un oiseau élevé sans voir le ciel ne l’acquiert pas.

La nuit est d’ailleurs le moment préféré de la plupart des passereaux pour voyager, note la LPO : l’air est plus calme et plus frais, les prédateurs diurnes sont au repos, et les journées restent disponibles pour se nourrir aux étapes. Reste à dormir. Certaines espèces pratiquent de très courtes siestes, et des frégates, grands oiseaux marins, ont été enregistrées dormant en vol par brèves séquences, parfois avec un seul hémisphère cérébral. Le sommeil des oiseaux compte d’ailleurs, comme le nôtre, des phases de sommeil paradoxal, celui des rêves.

La boussole magnétique, un sens venu de la physique quantique

Quand le ciel est couvert, les oiseaux ne sont pas perdus pour autant. Au début des années 1970, Wolfgang et Roswitha Wiltschko ont montré que des rouges-gorges placés dans une cage sans repère visuel s’orientaient correctement, et que modifier le champ magnétique autour d’eux suffisait à changer leur direction. Détail fascinant : cette boussole ne distingue pas le nord du sud comme une aiguille aimantée, elle lit l’inclinaison des lignes de champ par rapport au sol, qui indique la direction du pôle le plus proche.

Restait à trouver le capteur. La piste la plus solide aujourd’hui se trouve dans l’œil. Selon le programme européen QuantumBirds, mené par les universités d’Oxford et d’Oldenburg, une protéine de la rétine, le cryptochrome 4a, forme sous l’effet de la lumière des « paires radicalaires », des états chimiques fugaces dont l’évolution dépend du champ magnétique terrestre. Une étude publiée dans la revue Nature en 2021 a montré que le cryptochrome 4a du rouge-gorge est effectivement sensible à des champs magnétiques faibles. Autrement dit, l’oiseau verrait peut-être le champ magnétique comme un motif superposé à sa vision. Ce « peut-être » compte : le mécanisme exact dans l’oiseau vivant reste à démontrer entièrement.

D’autres travaux ont évoqué des cristaux de magnétite, un oxyde de fer, dans le bec ou la tête de certains oiseaux, qui fourniraient une information sur l’intensité du champ, utile pour estimer une position plutôt qu’une direction. Cette seconde piste est aujourd’hui beaucoup plus débattue.

Carte, repères et apprentissage : ce qui distingue le jeune de l’adulte

Savoir où est le sud ne suffit pas pour atteindre un marais précis du Sénégal. Les chercheurs distinguent la boussole, qui donne une direction, et la carte, qui permet de savoir où l’on se trouve. Les jeunes migrateurs de nombreuses espèces partent avec un programme inné : une direction et une durée de vol. Le coucou gris en est l’exemple parfait : élevé par d’autres espèces, il n’a jamais vu ses parents et accomplit pourtant seul sa première migration vers l’Afrique.

Les adultes, eux, ont appris. Déplacés artificiellement loin de leur route, ils corrigent leur trajectoire, alors que les jeunes poursuivent souvent dans la direction initiale et se retrouvent au mauvais endroit. Avec l’expérience s’ajoutent les repères du paysage — côtes, vallées, chaînes de montagnes — et, chez certains oiseaux marins comme les puffins, l’odorat. Les grands planeurs, cigognes ou rapaces, choisissent en outre des routes terrestres où les courants chauds leur évitent de battre des ailes, ce qui les concentre au-dessus des détroits comme Gibraltar ou le Bosphore.

Ce qui brouille les boussoles aujourd’hui

Ces systèmes extraordinaires ont été façonnés sur des millions d’années, dans un monde sans lumière artificielle ni lignes électriques. La LPO cite la pollution lumineuse, qui désoriente les migrateurs nocturnes et provoque des collisions avec les bâtiments éclairés, ainsi que les lignes électriques et la disparition des zones humides où ils font étape. Le changement climatique décale aussi le calendrier : selon la même source, certaines espèces reviennent au printemps de 5 à 12 jours plus tôt qu’il y a trente ans, au risque d’arriver à contretemps du pic d’insectes qui doit nourrir leurs petits.

La migration est ainsi devenue un indicateur de l’état du vivant tout entier, un maillon de cette biodiversité dont le déclin se mesure espèce par espèce. Pour la voir de vos yeux, c’est le bon moment : les sites de suivi du littoral et des cols accueillent des comptages ouverts au public tout au long de l’automne. Levez aussi la tête par une nuit claire et calme d’octobre, loin des éclairages : vous entendrez peut-être les cris de contact des grives qui passent, invisibles, en direction du sud.