Comment un oiseau fait-il pour retrouver son nid sans se tromper ?

Les oiseaux n’utilisent pas qu’une seule technique pour retrouver leur nid à coup sûr, ils en combinent plusieurs. La vision, le champ magnétique et l’odeur comptent parmi les principaux moyens dont disposent les volatiles pour se guider dans les airs. Ainsi, quand des migrateurs nocturnes se repèrent grâce aux étoiles, les espèces diurnes se fient à la position du soleil. Parallèlement, certains volatiles possèdent des particules de fer magnétiques dans leur cervelle alors que d’autres présentent un odorat développé. Bref, chaque oiseau est doué de capacités lui permettant de revenir au bercail sans se tromper.

Orientation des oiseaux : des années de recherches à l’horizon

Les oiseaux sont capables de retrouver leur nid après avoir parcouru des milliers de kilomètres sans s’égarer. La science explique cet exploit par un ensemble complexe d’éléments cognitifs, sensitifs et environnementaux qui s’associent pour permettre une navigation précise. En préambule, il faut savoir que des thèses scientifiques sont réfutées plus tard par d’autres théories car la recherche ne cesse d’évoluer sur les facultés de guidage des oiseaux. Aussi, il est probable que d’autres découvertes sont à venir. En l’état actuel des connaissances, on sait que les oiseaux retrouvent leur nid en s’appuyant essentiellement sur leur mémoire : ils composent une carte mentale où sont enregistrés des repères visuels, des valeurs du champ magnétique ainsi que des données olfactives.

L’oiseau retrouve son nid grâce à la vision

Pour de nombreux oiseaux, la vision est le sens le plus important pour arriver à bon port. Pour se diriger vers leur nid sans risquer de se tromper, ils se repèrent grâce à divers éléments tels que :

Le soleil

Sur leur parcours, des oiseaux s’orientent avec le soleil ou plus précisément, ils captent les ultra-violets émis par l’astre donc perceptibles même à travers les nuages. En 1950, l’Allemand Gustav Kramer élabora un dispositif pour identifier le rôle du soleil dans l’orientation des étourneaux. Par un jeu de miroirs, il parvint à déplacer artificiellement la position apparente du soleil et s’aperçut que les oiseaux pointaient leur bec dans sa direction avant de prendre leur envol. Mais puisque l’astre bouge au gré des heures, comment les volatiles peuvent-ils prendre la bonne direction ?  L’hypothèse d’une horloge interne est confirmée en 1958 par Klaus Schmidt-Koenig. Selon le scientifique allemand, l’astre est utilisé comme une sorte de compas solaire fournissant le cap. De ses travaux, on en déduisit que grâce à cet instrument biologique, les étourneaux savent s’il faut partir avec le soleil à gauche le matin ou à droite l’après-midi pour faire cap vers le sud.

Les constellations

Le jeu de miroirs mis en œuvre en 1950 par Gustav Kramer visant à identifier le rôle du soleil dans l’orientation des étourneaux mettra en évidence quelques années plus tard, la sensibilité des migrateurs nocturnes à la voûte céleste. À titre d’exemple, les voyageurs de nuit comme les fauvettes et les grives, utilisent les étoiles pour s’orienter. Une pratique à laquelle les poussins s’initient depuis la sortie de l’œuf. Des expériences conduites en planétarium montrent que des merles migrateurs s’orientent grâce au champ magnétique mais lorsque celui-ci faiblit, les volatiles s’en remettent aux indices astronomiques fournis par les constellations.

La topographie

Les oiseaux possèdent une mémoire visuelle développée qui leur permet de s’orienter grâce aux éléments topographiques. Tout au long de leur parcours, ils enregistrent des points de repère qui les aident à composer une carte mentale de leur environnement les menant jusqu’à leur nid. Ainsi, les volatiles mémorisent visuellement diverses caractéristiques structurant le paysage comme le littoral côtier, les fleuves, les voies ferrées ou les routes.

La carte mentale

Comme chez l’humain, la carte cognitive des oiseaux se situe dans l’hippocampe, un organe qui coordonne la mémoire à court terme et traite les informations liées à l’orientation spatiale. Des travaux scientifiques ont établi que les grands migrateurs, comme la barge rousse ou la sterne arctique, mais aussi les espèces qui dissimulent leur nourriture, comme les pies, possèdent un hippocampe plus gros que la moyenne. Les expériences ont aussi prouvé que la capacité à s’orienter pouvait augmenter. Par exemple, l’hippocampe des pigeons voyageurs entraînés à la navigation devenait 10% plus gros que celui des spécimens restant au pigeonnier. Chez les migrateurs au long cours, comme les grues et les oies sauvages, les juvéniles apprennent très tôt leur itinéraire en suivant leurs parents. Ils se fabriquent une carte mentale en prenant des repères visuels topographiques dès leur premier trajet. Des observations menées sur des jeunes coucous et macareux, indiquent toutefois qu’une part d’inné leur permet de savoir dans quelle direction voler. Pour certains scientifiques, l’utilisation d’une boussole biologique pourrait relever de la génétique alors que l’aptitude à se positionner sur une carte proviendrait de l’acquis.

L’oiseau navigue grâce au champ magnétique terrestre

Les oiseaux se servent de leur mémoire visuelle mais comment font-ils lorsque les conditions climatiques ne leur permettent pas de voir nettement ? Les volatiles utiliseraient également le champ magnétique terrestre (CMT) pour s’orienter, une théorie d’abord développée au début des années soixante-dix par des chercheurs américains. Leur expérimentation a démontré qu’un pigeon auquel un aimant avait été attaché se révélait incapable de retourner à son pigeonnier par mauvais temps. Selon Wolfgang Wiltschko, scientifique allemand, ce mécanisme se combinerait à un autre système d’orientation, à base de cristaux de magnétite, découvert récemment dans le bec des oiseaux. Ces particules, qui se sont révélées plus tard être des cristaux de magnétite, peuvent être assimilées à des aiguilles de boussole. Situés dans des zones de tissus fortement innervées, ces grains d’oxyde de fer – qui s’orientent selon le CMT – exerceraient une action sur les nerfs de ces régions du cerveau. Les pigeons seraient alors en mesure de savoir précisément où ils se trouvent. Une faculté que l’on retrouve chez tous les oiseaux migrateurs, mais aussi les abeilles, les dauphins ou encore, les tortues de mer.

Les odeurs peuvent aussi aider l’oiseau à retrouver son nid

En 1972, le scientifique italien Floriano Papi évoqua l’existence d’un troisième stimulus, l’olfaction.  Des observations établirent en effet que des pigeons privés de leurs capacités olfactives (en sectionnant leur nerf olfactif ou en leur bouchant l’orifice nasal), présentaient des performances déficitaires dans le retour au nid. Il semblerait donc qu’au cours de leur vie, les oiseaux composent une sorte de carte odorante leur permettant de s’orienter. Plus tard, une anatomiste américaine, Bebsy Bang, mesura la place que prennent les bulbes olfactifs dans le cerveau de nombreux oiseaux. Ses calculs prouvèrent que le bulbe atteint 36 % chez certaines espèces (comme les pétrels des neiges) contre 3% seulement chez les forestiers. On en déduisit alors que les volatiles possédant un bulbe olfactif important se guidaient principalement grâce à leur odorat. Toutefois, pour la plupart des espèces, l’orientation par olfaction agirait comme une aide supplémentaire, venant ainsi s’ajouter au guidage par compas solaire et indices magnétiques.