Question d'origine :
Pourquoi les etrouneaux se rassemblent t'ils en si grands nombres l'hiver? Comment font-ils pour toujours aterrir et decoller en meme temps? Il y a t'il un chef!? Cela fait 2 weedends de suite qu'ils se rassemblent autour de chez moi! Fantastique.
Réponse du Guichet
gds_alc
- Département : Equipe du Guichet du Savoir
Le 28/01/2013 à 10h30
Bonjour,
Vous n’êtes apparemment pas la seule à vous intéresser au mystère du vol des étourneaux et un groupe de chercheurs dirigé par Charlotte Hemelrijk de l'Université de Groningue (Pays-Bas) a analysé ce phénomène d’auto-organisation. Le résultat de cette étude, « Le secret du vol des étourneaux en partie dévoilé » est disponible, via inscription, sur le site d’ornithomedia.
L’Huffington Post en propose un résumé que nous reprenons ici :
Leurs vols peuvent être arrondis, larges ou allongés, ressembler à des entonnoirs, à des sabliers, se densifier ou s'éclaircir ... Souhaitant savoir si l'auto-organisation (c'est à dire l'effet des comportements individuels et locaux au sein du groupe) pouvait expliquer ces formes variées, une équipe de scientifiques menés par Charlotte Hemelrijk a utilisé un modèle informatique appelé StarDisplay. Ce dernier, utilisé initialement pour analyser les mouvements des bancs de poissons, est basé sur quelques principes : les oiseaux sont attirés entre eux, ils se déplacent dans la même direction et ils évitent de se percuter.
Par ailleurs, chaque oiseau subit la portance, la traînée, la gravité ou les forces centrifuge et centripète quand il s'incline dans les virages. Et les animations simulées par ordinateur ressemblaient aux vrais vols !
Paramétrages et résultats
Afin de comprendre les conséquences des interactions individuelles sur la forme globale du vol, l'équipe a réalisé plusieurs expériences avec différents paramètres (taille du groupe, nombre de voisins avec lesquels chaque oiseau est en interaction, attraction pour le dortoir, angle d'inclinaison lorsque le groupe effectue un virage et la variabilité des vitesses individuelles). Elle a ensuite mesuré plusieurs caractéristiques des vols.
Il apparaît globalement que la variabilité des comportements individuels contribue à modifier la forme du vol tandis que celle des vitesses individuelles et locales n'a pas d'effet.
Bâbord, tribord
Lorsqu'ils changent de direction, les oiseaux virent chacun de façon indépendante, à l'inverse des poissons. Les positions respectives des oiseaux changent radicalement lors d'un virage à 90 degrés : ceux du rang 1 se retrouvent au rang -1, et après un autre virage, les oiseaux qui volaient à tribord se retrouvent à bâbord. Un vol aplati et large devient ainsi allongé et étroit après un virage à 90 degrés.
Les avantages d'une faible variabilité de la vitesse
C'est la faible variabilité des vitesses individuelles au sein du groupe qui autorise les changements d'orientation et le repositionnement des individus. Cette caractéristique a plusieurs avantages : les prédateurs sont perturbés quand les oiseaux reprennent brusquement leur position, l'énergie est économisée grâce à des besoins d'accélération limités, et les risques de collisions sont diminués.
Par ailleurs la Plateforme internationale et transdiciplinaire de recherche sur les rythmes dans les sciences, les philosophies et les arts, rhuthmos présente elle aussi les résultats d’une étude intitulée « Scale-free correlations in starling flocks »menée par des chercheurs italiens et publiés le 14 juin 2010 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS). Ils ont constaté que les interactions comportementales entre individus étaient indépendantes de la taille du vol, suggérant que ces groupes se comportaient comme des systèmes critiques réagissant de façon optimale aux perturbations environnementales.
(…)
Les corrélations entre étourneaux sont donc indépendantes du nombre d’individus : le changement d’état du comportement d’un oiseau affecte et est affecté par celui des autres individus du groupe, quelle que soit la taille de celui-ci. Les mouvements de chaque oiseau sont ainsi influencés par ceux de tous les autres, comme s’ils étaient reliés entre eux , permettant une coordination parfaite de l’ensemble.
(…)
La taille des groupes d’étourneaux étudiés variait de 122 à 4 268 oiseaux, mais elle n’avait pas d’influence sur les types de mouvements et sur leur coordination. Dans tous les cas, si un oiseau se retournait et changeait de vitesse, alors tous les autres oiseaux le faisaient également. Ce qui était le plus surprenant était le caractère quasi-instantané du traitement du signal, ce qui constitue encore un vrai mystère.
(…)
Ce comportement auto-organisé d’un vol d’étourneaux est différent de celui d’un groupe qui suivrait un chef de file. Un tel groupe se dirigerait aussi suivant la même direction et semblerait parfaitement ordonné, mais il n’y aurait pas de transmissions quasi-instantanées d’informations entre les individus et les fluctuations comportementales seraient indépendantes : les changements de direction d’un oiseau donné seraient différents de ceux imprimés par l’oiseau-leader, et auraient peu d’impact sur ceux des autres membres du groupe. Le comportement de l’étourneau en groupe est ainsi un exemple d’auto-organisation , et la réponse collective de cette espèce grégaire à des événements perturbants tels que les attaques de prédateurs lui donne un net avantage évolutif. Les interactions au sein d’un grand groupe fournissent à chaque animal une gamme de perceptions effectives beaucoup plus large que s’il était isolé, améliorant ainsi la réponse globale du groupe aux perturbations.
Voilà de premières données qui devraient satisfaire, nous l’espérons, votre curiosité en attendant de nouvelles découvertes.
Quant au pourquoi du rassemblement des étourneaux, nous vous laissons lire notre réponse apportée sur où sont les oiseaux l'hiver ?
Vous n’êtes apparemment pas la seule à vous intéresser au mystère du vol des étourneaux et un groupe de chercheurs dirigé par Charlotte Hemelrijk de l'Université de Groningue (Pays-Bas) a analysé ce phénomène d’auto-organisation. Le résultat de cette étude, « Le secret du vol des étourneaux en partie dévoilé » est disponible, via inscription, sur le site d’ornithomedia.
L’Huffington Post en propose un résumé que nous reprenons ici :
Leurs vols peuvent être arrondis, larges ou allongés, ressembler à des entonnoirs, à des sabliers, se densifier ou s'éclaircir ... Souhaitant savoir si l'auto-organisation (c'est à dire l'effet des comportements individuels et locaux au sein du groupe) pouvait expliquer ces formes variées, une équipe de scientifiques menés par Charlotte Hemelrijk a utilisé un modèle informatique appelé StarDisplay. Ce dernier, utilisé initialement pour analyser les mouvements des bancs de poissons, est basé sur quelques principes : les oiseaux sont attirés entre eux, ils se déplacent dans la même direction et ils évitent de se percuter.
Par ailleurs, chaque oiseau subit la portance, la traînée, la gravité ou les forces centrifuge et centripète quand il s'incline dans les virages. Et les animations simulées par ordinateur ressemblaient aux vrais vols !
Paramétrages et résultats
Afin de comprendre les conséquences des interactions individuelles sur la forme globale du vol, l'équipe a réalisé plusieurs expériences avec différents paramètres (taille du groupe, nombre de voisins avec lesquels chaque oiseau est en interaction, attraction pour le dortoir, angle d'inclinaison lorsque le groupe effectue un virage et la variabilité des vitesses individuelles). Elle a ensuite mesuré plusieurs caractéristiques des vols.
Il apparaît globalement que la variabilité des comportements individuels contribue à modifier la forme du vol tandis que celle des vitesses individuelles et locales n'a pas d'effet.
Bâbord, tribord
Lorsqu'ils changent de direction, les oiseaux virent chacun de façon indépendante, à l'inverse des poissons. Les positions respectives des oiseaux changent radicalement lors d'un virage à 90 degrés : ceux du rang 1 se retrouvent au rang -1, et après un autre virage, les oiseaux qui volaient à tribord se retrouvent à bâbord. Un vol aplati et large devient ainsi allongé et étroit après un virage à 90 degrés.
Les avantages d'une faible variabilité de la vitesse
C'est la faible variabilité des vitesses individuelles au sein du groupe qui autorise les changements d'orientation et le repositionnement des individus. Cette caractéristique a plusieurs avantages : les prédateurs sont perturbés quand les oiseaux reprennent brusquement leur position, l'énergie est économisée grâce à des besoins d'accélération limités, et les risques de collisions sont diminués.
Par ailleurs la Plateforme internationale et transdiciplinaire de recherche sur les rythmes dans les sciences, les philosophies et les arts, rhuthmos présente elle aussi les résultats d’une étude intitulée « Scale-free correlations in starling flocks »menée par des chercheurs italiens et publiés le 14 juin 2010 dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences(PNAS). Ils ont constaté que les interactions comportementales entre individus étaient indépendantes de la taille du vol, suggérant que ces groupes se comportaient comme des systèmes critiques réagissant de façon optimale aux perturbations environnementales.
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La taille des groupes d’étourneaux étudiés variait de 122 à 4 268 oiseaux, mais elle n’avait pas d’influence sur les types de mouvements et sur leur coordination. Dans tous les cas, si un oiseau se retournait et changeait de vitesse, alors tous les autres oiseaux le faisaient également. Ce qui était le plus surprenant était le caractère quasi-instantané du traitement du signal, ce qui constitue encore un vrai mystère.
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Voilà de premières données qui devraient satisfaire, nous l’espérons, votre curiosité en attendant de nouvelles découvertes.
Quant au pourquoi du rassemblement des étourneaux, nous vous laissons lire notre réponse apportée sur où sont les oiseaux l'hiver ?
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