Une méthode de suivi des migrations animales terrestres testée en Alaska

Publié le 02.06.2014

Même dans le Grand Nord, des boîtiers « flashent » et calculent les vitesses de déplacement…des caribous et des lagopèdes.

Chez les animaux, la migration est un phénomène périodique qui permet de conserver au fil des saisons un habitat propice à la survie de l’espèce en termes de climat et de ressources alimentaires. Mais le changement climatique peut bouleverser ces conditions environnementales et observer « sur le terrain » comment et dans quelle mesure les caractéristiques de ces déplacements saisonniers (calendrier, itinéraire, lieux de séjour…) risquent d’en être affectées pourrait se révéler bien utile.

Les techniques traditionnelles de suivi des migrations (baguage, microémetteurs ou surveillance par satellite après pose de balises) sont efficaces mais nécessitent une capture, voire une recapture de l’animal avec ses inconvénients : coût, manipulation de l’animal, faible échantillon marqué puis retrouvé, effet potentiellement négatif du traceur sur l’animal.

Les méthodes non invasives sont assez limitées. Elles incluent le suivi par radar, qui ne permet pas de reconnaître les animaux, et les observations visuelles directes effectuées par des scientifiques ou récemment par le grand public qui peut faire part de ses constatations, par exemple sur le site eBird pour les oiseaux d’Amérique du Nord.

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Piège photographique de la même marque que celui utilisé par les chercheurs
Crédit photo : J.N. Stuart
Certains droits réservés - Licence Creative Commons

Par ailleurs, comme le piège photographique est déjà très utilisé pour étudier la vie sauvage terrestre, pourquoi ne pas s’en servir pour surveiller les migrations ? Cette technique ayant déjà fait ses preuves avec des poissons anadromes [1] comme les saumons, deux chercheurs de l’Université de Fairbanks (Alaska) ont eu l’idée de la tester sur des animaux terrestres.
Dans le but d’étudier la phénologie [2] des migrations de caribous et de lagopèdes en Alaska, les auteurs ont alors installé 14 appareils photos sur 104 km le long de la Dalton Highway, piste mythique qui traverse le Nord de l’Alaska depuis Fairbanks jusqu’aux champs pétrolifères de Prudoe Bay au bord de l’océan Arctique. La région ainsi surveillée commence au pied de la chaîne Brooks et descend vers la plaine côtière où les animaux mettent bas début juin. Les appareils étaient regroupés par deux, donc sur 7 sites couplés espacés en moyenne de 17,3 km, le tout sur un dénivelé de 700 mètres. Chacun des 7 sites devait répondre aux critères suivants :

  • l’emplacement choisi devait offrir une vue sur un cours d’eau bordé de buissons (le plus souvent des saules d’Alaska Salis alaxensis) et devait pouvoir être associé à un emplacement voisin de moins d’un kilomètre, plus en hauteur et sans arbustes.
  • les paysages visés par l’objectif ne devaient pas être trop visibles de la DaltonHighway ni de l’oléoduc trans-Alaska qui lui est parallèle, ces deux infrastructures constituant deux possibles causes de perturbation des troupeaux.

Chaque appareil équipé de batteries au lithium a été fixé à 1,5 mètre de hauteur sur un support enfoncé dans le sol gelé et a pris une photo toutes les 15 minutes. Les appareils ont fonctionné 28 jours, du 24 avril au 21 mai 2012. Quatre d’entre eux sont en outre restés jusqu’au 6 juin pour confirmer la fin de la migration. Les deux espèces concernées migrent entre avril et mai du sud au nord. Les caribous Rangifer tarandus de la région appartiennent au troupeau « arctique central », qui est passé de 5000 têtes en 1975 à 70 000 individus en 2011. Les lagopèdes (essentiellement des lagopèdes des saules Lagopus lagopus et quelques lagopèdes alpins Lagopus mutus) migrent des zones forestières sud des montagnes Brooks vers les habitats de toundra plus au nord. 50 000 lagopèdes avaient été dénombrés à Anaktuvuk Pass dans les années 1960.

6685 silhouettes de caribous sont apparues sur les 40 000 clichés en couleur obtenus. Le dispositif permet bien de mettre en évidence le comportement migratoire de cette espèce, puisque les appareils situés au sud ont enregistré beaucoup d’animaux les premiers jours, c’est-à-dire fin avril, et peu ensuite. Inversement, les appareils situés plus au nord ont photographié les animaux essentiellement fin mai. Il est plus difficile de déterminer le nombre exact d’animaux ainsi repérés. En effet, les animaux peuvent progresser lentement en broutant et être photographiés plusieurs fois sur le même emplacement. Ainsi par exemple un appareil photographie un groupe de 13 caribous qui avancent, les images successives pourront montrer 0 animal, puis 7, puis 13, puis 13, puis 12, puis 2 puis 0. Ce qui fait un total de 47 observations mais en réalité 13 individus seulement constituaient le groupe. En appliquant un algorithme de calcul aux caribous photographiés, les auteurs ont ramené les 6685 caribous initiaux à un nombre minimal de 2712.
Les observations ont été moins aisées avec les lagopèdes. En effet ces gros oiseaux qui préfèrent marcher plutôt que voler, sont bien plus petits que les caribous. Comme ils sont majoritairement blancs et se distinguent mal sur un arrière-plan de neige et de buissons, leur distance de détection est bien inférieure à celle des caribous, visibles eux sur plusieurs kilomètres. De plus comme ils ne progressent pas forcément d’une façon unidirectionnelle et qu’ils volent de temps en temps, il est beaucoup plus difficile d’affirmer qu’un individu a été comptabilisé une ou plusieurs fois. Toutefois les clichés objectivent bien un processus migratoire : les sites les plus au sud ont montré une forte concentration d’individus fin avril et début mai, alors que par la suite plus un seul animal n’y a été intercepté. Mais à cette même époque des lagopèdes ont été « flashés » par les dispositifs situés les plus au nord, ce qui pourrait correspondre à des individus déjà arrivés, le début de la migration ayant ainsi été manqué. Cependant installer les appareils plus tôt aurait risqué d’entraîner un épuisement des batteries au lithium provoqué par les températures trop froides pouvant à cette époque avoisiner -25°C. 5329 lagopèdes ont été photographiés, mais les auteurs n’ont pas extrapolé de nombre minimal pour les raisons citées plus haut.

A l’occasion, d’autres animaux ont pu aussi être observés : des renards, des écureuils terrestres, des élans, un ours (qui venait vraisemblablement de tuer un caribou), un loup curieux venu examiner l’objectif de près. Des oiseaux autres que les lagopèdes (faucons, hiboux, oies) ont pu être aperçus, certains se servant du dispositif de prise de vue comme perchoir. Quelques humains sont passés (probablement des chasseurs de caribous).

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La Dalton Highway et l’oléoduc trans-Alaska
Crédit photo : Pete Waterman
Certains droits réservés - Licence Creative Commons

D’autres phénomènes intéressants (fonte de la couverture neigeuse, cassure de la glace de la rivière, formation de givre sur les buissons, brouillard, précipitations sous forme de neige ou pluie, bourgeonnement des arbustes pour les 4 appareils qui ont fonctionné jusqu’au 6 juin) ont pu être notés et être corrélés avec des caractéristiques de déplacement des animaux :

  • la présence de plaques nues dépourvues de neige ralentit la progression du troupeau parce que les caribous s’y attardent pour brouter, mais la neige épaisse les freine encore davantage car elle les oblige à enfouir profondément le museau pour atteindre la végétation.
  • la vitesse de migration, entre 0,2 et 1 km par heure, semble augmenter à l’approche des lieux de mise bas, et coïncider avec une couverture neigeuse plus continue et plus dure.
  • les caribous évitent les cours d’eau et préfèrent les berges (sur un site, seuls 2 caribous sur 268 se sont aventurés sur la rivière gelée). Ils contournent la neige profonde entourant les hauts buissons, alors que les lagopèdes font exactement l’inverse.
  • les 2 espèces ont disparu de la région surveillée par les appareils avec seulement un jour de différence, peut-être parce que ces deux espèces sont herbivores et à la recherche du même type de nourriture.

En conclusion, cette technique est un moyen efficace pour déterminer les caractéristiques phénologiques des migrations. La même étude effectuée sur plusieurs années qui permettrait de mettre en évidence une corrélation entre les conditions environnementales et le calendrier des migrations signifierait une capacité des animaux à s’adapter aux changements du milieu. Des technologies plus sophistiquées ou plus ambitieuses pourraient être mises en place (davantage d’appareils, des dispositifs équipés de détecteurs de mouvements, offrant une plus haute résolution, une carte mémoire plus importante...). Utiliser une technologie infrarouge permettrait d’avoir des images nocturnes, ce qui n’était pas indispensable dans cette étude qui a bénéficié de longues périodes d’éclairage de jour (3 heures d’obscurité le 26 avril, un éclairage continu à partir du 6 mai pour le site le plus au sud).

Marie-Pierre Verdier, INIST-CNRS

[1]espèce qui vit habituellement en eau salée mais retourne en eau douce pour se reproduire

[2]étude de l’influence des variations climatiques saisonnières sur le cycle de vie d’une espèce animale ou végétale

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