Dans une nouvelle étude, les scientifiques disent qu'ils peuvent surveiller la santé des colonies de manchots - comme celle-ci à Pointe Géologie en Terre Adélie en Antarctique - en mettant en place des observatoires à long terme qui transmettent les données aux chercheurs à des milliers de kilomètres. Crédit :Céline Le Bohec/IPEV/CNRS/CSM
Pour les manchots empereurs qui se dandinent dans un Antarctique qui se réchauffe, la diminution de la glace de mer signifie moins de poisson à manger. Comment le régime alimentaire de ces oiseaux en smoking résistera-t-il au changement climatique est une grande question avec laquelle les scientifiques sont aux prises.
Des chercheurs de la Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) ont mis au point un moyen d'aider à déterminer le succès de recherche de nourriture des manchots empereurs en utilisant des observations vidéo en accéléré transmises à des scientifiques à des milliers de kilomètres. La nouvelle méthode de télédétection est décrite dans le 2 mai 2018, question de la Journal de physique appliquée .
"Le réchauffement climatique pourrait réduire la disponibilité de nourriture pour les manchots empereurs, " a déclaré Dan Zitterbart, scientifique à l'OMSI et co-auteur de l'étude. "Et si leur alimentation change de manière significative, cela pourrait avoir des implications sur la santé et la longévité de ces animaux, qui devraient déjà être fortement menacés ou proches de l'extinction d'ici la fin de ce siècle. Avec cette nouvelle approche, nous avons maintenant un moyen logistiquement viable pour déterminer le succès de recherche de nourriture de ces animaux en prenant des images de leur comportement une fois qu'ils reviennent à la colonie après leurs voyages de recherche de nourriture. »
De toutes les espèces de manchots, Les manchots empereurs ont tendance à être les plus gros mangeurs. Et pour cause :ils font des randonnées exceptionnellement longues sur la banquise pour atteindre leurs aires d'alimentation - parfois jusqu'à 75 milles en hiver - et nourrissent leurs gros poussins à leur retour. Mais à mesure que la glace de mer diminue, le plancton microscopique vivant en dessous aussi, qui sert de principale source de nourriture pour les poissons que mangent les pingouins. La glace de mer fournit également une plate-forme de repos importante pour les manchots entre les plongées de recherche de nourriture, la fonte peut donc rendre la recherche de nourriture beaucoup plus difficile.
Les scientifiques craignent qu'à mesure que le changement climatique progresse, les manchots empereurs peuvent ne pas trouver suffisamment de nourriture pour accumuler suffisamment de graisse corporelle pour rester au chaud pendant l'hiver lorsqu'ils restent dans une colonie (sans chercher de nourriture) pour incuber leurs œufs. Crédit :Fabien Petit/IPEV/CNRS/CSM
Déterminer le succès de recherche de nourriture de l'espèce implique un processus en deux étapes. D'abord, des photos numériques des oiseaux sont prises chaque minute tout au long de la journée à l'aide d'un appareil photo bon marché perché au-dessus de la colonie à 100 pieds de distance. La caméra est suffisamment robuste pour résister à des températures allant jusqu'à 50 °C et à des vitesses de vent supérieures à 150 kilomètres par heure.
Céline Le Bohec, un chercheur en écologie du Centre national de la recherche scientifique (CNRS) et du Centre Scientifique de Monaco, et co-auteur de l'étude, affirme que cette capacité d'espionnage surmonte une limitation majeure de la recherche sur le terrain en Antarctique :la capacité de surveiller les conditions à distance.
"Il est vraiment important de pouvoir comprendre comment les conditions environnementales changeantes auront un impact sur les populations de manchots, mais les conditions météorologiques difficiles et les difficultés logistiques liées à l'éloignement du continent blanc ont rendu très difficile l'obtention d'informations de là-bas, " dit-elle. " Maintenant, avec nos observatoires, notamment télécommandés, nous pouvons aller en ligne à tout moment et voir instantanément ce qui se passe dans la colonie.
De plus, en raison de leur position au niveau supérieur du réseau trophique, travailler sur des prédateurs de premier plan tels que les manchots empereurs, est très utile pour comprendre et prédire l'impact des changements globaux sur le biome marin polaire :c'est comme avoir un système d'alarme sur la santé de ces écosystèmes."
Les images sont enregistrées et stockées dans une base de données d'images et corrélées ultérieurement avec des mesures de la température de l'air basées sur des capteurs, humidité relative, radiation solaire, et le vent. Les ensembles de données combinés permettent à Zitterbart et à son équipe de calculer une "température perçue des manchots", la température ressentie par les manchots. C'est un peu comme le facteur de refroidissement éolien pour les humains :la température de l'air peut être de -12° Celsius, mais d'autres facteurs peuvent le rendre plus froid.
« Au début du projet, nous avons pensé si, par exemple, le vent soufflait plus vite que 15 mètres par seconde, les pingouins seraient toujours blottis, indépendamment des autres conditions environnementales, " a déclaré Sébastien Richter, un doctorat étudiant dans le groupe de Zitterbart et auteur principal de l'étude. "Toutefois, nous n'avons pas trouvé cela vrai, et s'est vite rendu compte que nous devions tenir compte des autres conditions météorologiques lors de l'évaluation du comportement de regroupement."
Prochain, les scientifiques ont mis en corrélation la température perçue des pingouins (PPT) avec des observations vidéo du moment où les pingouins commencent à se blottir pour obtenir une « température de transition », la température perçue à laquelle les colonies passent d'un état dispersé à un état recroquevillé. Si la transition se produit à des PPT plus chauds, cela signifie que les pingouins ont froid plus tôt et commencent à se blottir pour rester au chaud. Crédit :Nathalie Renier, Institution océanographique de Woods Hole
En corrélant la température de « refroidissement éolien » du pingouin avec des observations vidéo du moment où les pingouins commencent à se blottir, ils sont capables de trouver une "température de transition" - la température à laquelle les colonies passent d'un état dispersé, état semblable à un liquide à un recroquevillement, état de type solide. Si la transition se produit à des températures plus chaudes, cela signifie que les pingouins ont froid plus tôt et commencent à se blottir pour rester au chaud et économiser de l'énergie. Et cela indique que les manchots avaient moins de graisse corporelle à leur retour de la recherche de nourriture et étaient probablement sous-alimentés car ils ne trouvaient pas assez de nourriture à manger à une distance raisonnable de leur colonie de reproduction. Si la température de transition est plus basse plus tard dans la saison, cela suggère que la saison de recherche de nourriture a été un succès et que les animaux sont revenus bien nourris et avec des quantités plus élevées de graisse corporelle.
Au cours d'une saison annuelle d'avril à juin, si la température de transition à laquelle les manchots commencent à se blottir davantage est plus élevée plus tard dans la saison, cela suggère que les animaux n'ont pas trouvé assez de nourriture pendant la saison de recherche de nourriture pour revenir avec suffisamment de graisse corporelle pour survivre à l'hiver froid et peuvent devoir abandonner leurs œufs. Crédit :Nathalie Renier, Institution océanographique de Woods Hole
Zitterbart dit que les informations peuvent finalement être utilisées pour dériver des mesures de conservation pour protéger les manchots empereurs. Selon une étude précédente de l'OMSI, l'espèce est en danger critique d'extinction, et il est prévu que d'ici 2100, la population mondiale aura diminué de 20 % et certaines colonies pourraient réduire jusqu'à 70 % du nombre actuel de couples reproducteurs de manchots empereurs si les émissions de gaz piégeant la chaleur continuent d'augmenter et si la banquise antarctique continue de se retirer.
"Avec les informations produites par nos observatoires, la modélisation des populations va nous aider à mieux projeter le devenir des différentes colonies qui restent, " Il a dit. " Il est important de savoir quelles colonies vont être les premières les plus touchées par le changement climatique, donc s'il apparaît qu'une certaine colonie restera forte au cours du siècle prochain, des mesures de conservation comme les aires marines protégées peuvent être établies pour mieux les protéger. »
Sur plusieurs saisons, un observatoire à distance pourrait cartographier les températures de transition des colonies de manchots pour surveiller leur capacité à se nourrir avec succès. Si la température de transition à des moments comparables augmente, cela indique que la recherche de nourriture est moins réussie. Les informations peuvent finalement être utilisées pour surveiller la santé des manchots empereurs à mesure que le changement climatique progresse et aider à concevoir des mesures de conservation pour les protéger. Crédit :Nathalie Renier, Institution océanographique de Woods Hole
