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Étude à long terme du comportement et de l'énergétique du vol chez l'Eider à duvet (Somateria mollissima) en milieu naturel

Pelletier, David (2006). Étude à long terme du comportement et de l'énergétique du vol chez l'Eider à duvet (Somateria mollissima) en milieu naturel. Mémoire. Rimouski, Québec, Université du Québec à Rimouski, Département de biologie, chimie et géographie, 147 p.

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Résumé

Le vol est un moyen de locomotion pratiqué par de nombreuses espèces du règne animal, mais il constitue l'adaptation majeure de la classe avienne. Il pennet aux oiseaux de remplir diverses fonctions, dont fuir d'éventuels prédateurs, augmenter le repérage et l'accessibilité à des sites d'alimentation, ainsi que migrer sur de longues distances. Le vol est par contre difficile à étudier du point de vue comportemental et énergétique chez des oiseaux libres en milieu naturel car peu de techniques pennettent de suivre en continu les individus pratiquant ce moyen de locomotion; celui-ci les rend hautement mobiles. Une nouvelle technologie basée sur l'enregistrement de données physiologiques a cependant servi à identifier les paramètres pennettant d'observer indirectement les vols courts et migratoires chez une espèce pratiquant le vol battu. Nous publions donc, pour la première fois dans la littérature, la compilation exhaustive de tous les vols effectués quotidiennement chez une espèce d'oiseaux en liberté pendant plusieurs mois. Cette technique a également été utile pour estimer la dépense énergétique de ce mode de locomotion et pour associer le temps de vol journalier à la dépense énergétique quotidienne. Pour ce faire, des consignateurs de données qui enregistrent la fréquence cardiaque, la pression hydrostatique (la profondeur de plongée) et l'angle postural ont été implantés chez 20 femelles Eider à duvet (Somateria mollissima) en 2003, et 10 en 2004, nichant sur l'île Christians, dans la mer Baltique. La première partie de cette étude (chapitre 2) a consisté à comparer la fréquence cardiaque enregistrée pendant le vol à celle enregistrée pendant 10 comportements effectués par l'Eider à duvet. Des séances d'observations comportementales ont été réalisées pour 14 femelles expérimentales durant la période post-éclosion. Tous les comportements observés se sont avérés avoir une fréquence cardiaque plus basse que lors des vols (p < 0,02 et p < 0,001) à l'exception du comportement de baignade (durant lequel les oiseaux battent rapidement des ailes sur l'eau en submergeant fréquemment leur tête) et des pauses entre les plongées successives d'une séance d'alimentation. Le second comportement a été facilement discriminé avec l'utilisation de la pression hydrostatique qui indiquait que la fréquence cardiaque élevée résultait de la tachycardie produite après une plongée. La baignade a pu être isolée des vols par le tracé de sa fréquence cardiaque en fonne de cloche qui se distinguait de celui des vols. Ce tracé, ou la signature cardiaque du vol, se différenciait quant à lui par des pentes ascendantes et descendantes abruptes (2 10 battements min-I S-I) et un plateau possédant un seuil supérieur à 300 battements min-I. La seconde partie de cette étude a consisté à décrire l'aspect temporel (chapitre 2 et 3), à l'échelle quotidienne, du vol chez l'Eider à duvet en utilisant la signature cardiaque du vol. Il a été observé que cette espèce consacre peu de temps à la locomotion aérienne. Il effectue en moyenne 4,1 vols par jour (95% CI = 3,6 - 4,8), ceux-ci durant en moyenne 2,3 min (95% CI = 2,2 - 2,5 min), ce qui fait un temps total passé en vol par jour de 9,4 min (95% CI = 8,3 - 11 ,0 min). Jusqu'à preuve du contraire, il a été démontré que l'Eider à duvet est l'une des espèces qui vole le moins parmi toutes les espèces étudiées. Or, ce mode de locomotion est employé préférentiellement durant l'aube, le matin et l'après-midi (en ordre décroissant) et l'utilisation de ce moyen de locomotion est fortement corrélée aux activités d'alimentation en plongée (r de Pearson = 0,88; test de permutationp < 0,001). La troisième et dernière partie de cette étude (chapitre 3) a été consacrée à l'étude des coûts associés au vol chez l'Eider à duvet et à la relation qui existe entre le temps de vol journalier et la dépense énergétique quotidienne. Pour estimer le coût du vol, trois différents types de modèles ont été utilisés: deux modèles basés sur l'équation de Fick (Bishop 1997), un modèle basé sur la théorie aérodynamique (avec le logiciel Flight J.J J de Petmycuick 1989) et deux modèles allométriques basés sur la masse corporelle et des mesures alaires (Masman et Klaassen 1987, Rayner 1995). La comparaison entre les modèles suggère que les modèles allométriques sont inappropriés pour estimer les coûts du vol pour cette espèce alors que les modèles basés sur la théorie aérodynamique et l'équation de Fick présentent des résultats réalistes. Les coûts de vol estimés se situent entre 123 et 149 W pour cette espèce (ou entre 17 et 20 fois le taux métabolique de base). Étonnamment, même si les coûts de vol sont élevés, il n'y a pas de corrélation entre la fréquence cardiaque journalière (DHR - daily heart rate) et le temps total passé en vol par jour (r de Pearson = 0,08 ; test de permutation p = 0,785) ainsi qu'entre le DHR et la fréquence quotidienne des vols (r de Pearson = 0,38; test de permutation p = 0,203). Toutefois, une tendance positive existe entre le nombre de vol courts par jour et le DHR (r de Pearson = 0,48 ; test de permutation p = 0,094). Les coûts énergétiques très élevés requis pour le décollage, causés par des faibles capacités de décollage, pourrait expliquer ce dernier résultat. Il est suggéré que l'utilisation de ce mode de locomotion chez cette espèce pourrait être le résultat d'un compromis entre la nécessité écologique de voler (pour l'alimentation et fuir les prédateurs) et la faible capacité aérobie (fréquence cardiaque et masse relative du coeur relativement basses, peu de marge disponible pour la puissance aérobie) combinée à une charge alaire excessive.

Type de document: Thèse ou Mémoire (Mémoire)
Directeur de mémoire/thèse: Guillemette, Magella et Grandbois, Jean-Marc
Informations complémentaires: Mémoire présenté à l'Université du Québec à Rimouski comme exigence partielle du programme de maîtrise en gestion de la faune et de ses habitats. Parait aussi en éd. imprimée.
Mots-clés: Eider Duvet Somateria Mollissima Energetique Physiologie Metabolisme Vol Comportement
Départements et unités départementales: Département de biologie, chimie et géographie > Biologie
Déposé par: DIUQAR UQAR
Date de dépôt: 08 févr. 2011 18:20
Dernière modification: 08 févr. 2011 18:25
URI: http://semaphore.uqar.ca/id/eprint/96

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