Alors que le réchauffement climatique entraîne des températures plus élevées dans les écosystèmes du monde entier, il est probable que certaines espèces animales devront se déplacer vers des zones plus fraîches pour rester fonctionnelles. Cela pourrait signifier se déplacer vers des latitudes plus élevées ou vers des altitudes plus élevées. Le problème du déplacement à flanc de montagne, cependant, est que cela entraîne une diminution de la disponibilité d’oxygène ainsi que des températures plus fraîches. Pour les animaux ayant un métabolisme élevé, comme les colibris, cette combinaison de facteurs peut rendre impossible la vie à haute altitude.
Pour découvrir quel est l’impact de la vie en altitude sur les colibris d’Anna (Anna Calypte), Austin Spence de l’Université du Connecticut, aux États-Unis, et Morgan Tingley de l’Université de Californie à Los Angeles, aux États-Unis, ont transporté certains de ces oiseaux vers des sites situés à différentes hauteurs à flanc de montagne. Les oiseaux se trouvent naturellement à diverses altitudes, du niveau de la mer jusqu’à environ 2 800 mètres. Les chercheurs ont donc prédit que les oiseaux montreraient toute une gamme d’adaptations à la vie en altitude et que ceux déjà à l’aise à 2 400 mètres s’en sortiraient mieux lorsqu’ils seraient transportés vers 3 800 mètres.
À l’aide de pièges en filet, les chercheurs ont piégé des colibris dans des sites situés à différentes altitudes allant de 10 mètres au-dessus du niveau de la mer (Sacramento, Californie) jusqu’à 2 400 mètres (Mammoth Lakes, Californie). Spence et Hannah LeWinter, membre de l’équipe de l’Université d’État de Humboldt, ont ensuite transporté les oiseaux vers une volière située dans l’ouest de la Californie, à une altitude de 1 215 mètres. Les oiseaux ont eu quelques jours pour s’acclimater à ces nouvelles conditions.
Les scientifiques ont ensuite mesuré leur consommation d’oxygène en incitant chaque oiseau à insérer sa tête dans un petit entonnoir pour siroter une solution sucrée. La consommation d’O2 indique le taux métabolique puisque l’oxygène est utilisé pour produire l’énergie utilisée pendant le métabolisme. Spence et LeWinter ont également mesuré le dioxyde de carbone de chaque colibri (CO2) production pendant la nuit, qui est également une mesure du taux métabolique.
Après avoir collecté ces données, les oiseaux ont été déplacés à nouveau, cette fois vers des volières situées dans une station de recherche proche du sommet du mont Barcroft, en Californie, à une altitude de 3 800 mètres. Sur ce site, il y a environ 39 pour cent d’oxygène en moins dans l’air et les températures ambiantes sont inférieures d’environ 5°C. Après quatre jours d’acclimatation, les taux métaboliques des oiseaux ont été à nouveau mesurés pendant leur vol stationnaire et pendant leur sommeil.
Leurs résultats, publiés aujourd’hui dans le Journal de biologie expérimentale, montrent que les colibris présentent une diminution de 37 pour cent de leur taux métabolique à une altitude de 3 800 mètres. Au lieu de travailler plus dur pour planer dans les airs, à 1 000 mètres au-dessus de leur aire de répartition naturelle, les oiseaux ont subi une baisse importante de leur taux métabolique. Et l’énergie utilisée par les oiseaux originaires de hautes altitudes n’était pas différente de celle utilisée par ceux qui vivaient près du niveau de la mer : ils luttaient tous de la même manière au sommet de la montagne.
« Dans l’ensemble, ces résultats suggèrent qu’une faible pression atmosphérique et une faible disponibilité d’oxygène peuvent réduire les performances de vol stationnaire des colibris, lorsqu’ils sont exposés au défi aigu des conditions de haute altitude », a expliqué Spence.
De plus, les oiseaux tombaient dans un état de profonde torpeur chaque nuit, lorsqu’ils dormaient. Il s’agit d’une forme d’hibernation nocturne, où le taux métabolique est considérablement réduit afin d’économiser de l’énergie. Bien que les oiseaux aient montré ce comportement à l’altitude expérimentale la plus basse (1 215 mètres), il était plus extrême dans des conditions plus froides, à 3 800 mètres. Ici, ils sont restés engourdis pendant plus de 87,5 pour cent de la nuit froide à haute altitude.
« Cela signifie que même s’ils viennent d’un endroit chaud ou frais, ils utilisent la torpeur lorsqu’il fait très froid, ce qui est frais », a déclaré Spence.
Les chercheurs ont émis l’hypothèse que les colibris originaires d’habitats à plus haute altitude pourraient avoir des poumons plus gros pour compenser la faible disponibilité d’oxygène dans l’air de ces sites, mais ce n’était pas le cas. Cependant, ces oiseaux avaient un cœur plus gros, ce qui permettrait à l’oxygène de circuler plus rapidement dans leur corps.
Malheureusement, les résultats de cette recherche expérimentale indiquent que les colibris ne seront probablement pas en mesure de se déplacer vers les flancs des montagnes pour trouver des environnements plus adaptés, car le changement climatique rend les conditions inconfortables pour eux.
« Nos résultats suggèrent qu’une plus faible disponibilité d’oxygène et une faible pression atmosphérique pourraient être des défis difficiles à surmonter pour les colibris », a déclaré Spence, ce qui signifie que les oiseaux devront plutôt se déplacer vers le nord ou le sud à la recherche de climats plus frais.
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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur
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