Lumière sur le plectrophane des neiges
Le petit passereau qui nous fait voir grand !
Laboratoire d’écophysiologie aviaire
Le professeur en biologie François Vézina et son équipe s’intéressent depuis 2008 aux ajustements phénotypiques réversibles permettant aux espèces aviaires de faire face aux contraintes environnementales. Leurs recherches portent plus particulièrement sur les mécanismes physiologiques mis en place par les oiseaux en réponse aux défis énergétiques auxquels ils sont confrontés lors des étapes critiques de leur cycle de vie comme la migration, la reproduction, ou encore la vie en milieu froid. Actuellement, plusieurs espèces sont étudiées comme la mésange à tête noire, la mésange à tête brune, le plectrophane de neiges, le tarin des pins, le bécasseau maubèche ou encore le tournepierre à collier. Les projets se déroulent autant dans la région de Rimouski, dans l’Est du Canada que dans le Haut Arctique à ~817km du pôle Nord.
Lumière sur une des espèces étudiées par l’équipe du professeur Vézina, le plectrophane des neiges. Etudié depuis 2013, ce passereau qui se reproduit en Arctique est un spécialiste des conditions froides. Cependant, le réchauffement de l’Arctique pourrait avoir des répercussions directes sur la physiologie et la survie de cet oiseau.
Source : François Vézina
« Nos calculs indiquent que cet oiseau de seulement 30-50 g pourrait théoriquement endurer des températures allant jusqu’à -94°C! »
– François Vézina, professeur spécialiste de la physiologie des oiseaux.
De Rimouski à Alert pour étudier ces oiseaux hors du commun
En observant des plectrophanes des neiges maintenus en volière extérieure à l’UQAR, l’équipe a remarqué que ces oiseaux étaient moins actifs par temps chaud et qu’ils haletaient parfois lors des pics de chaleur afin de se rafraîchir. Les chercheurs ont donc voulu savoir à partir de quelle température les plectrophanes commencent à surchauffer et quelles peuvent en être les conséquences.
Pour répondre à ces interrogations, des recherches ont été entreprises dès 2019 sur deux sites situés aux extrêmes géographiques de l’aire de reproduction du plectrophane des neiges, à Alert, dans le Haut-Arctique, et à East-Bay, dans le Bas-Arctique.
Aux deux sites, des oiseaux imprimés en 3D, munis d’enregistreurs de température interne ont été déployés sur le territoire de reproduction pour mesurer la température ressentie par les plectrophanes pendant le pic d’effort reproducteur. Ces données ont ensuite été combinées aux données physiologiques et comportementales obtenues sur les oiseaux à la même période.
Des constats préoccupants
Les résultats ont confirmé les inquiétudes des chercheurs. En raison du rayonnement solaire et de la chaleur générée par l’exercice, les plectrophanes pourraient devoir ajuster leur comportement dès 12°C pour éviter la surchauffe pendant la période d’approvisionnement des oisillons. Cela pourrait se traduire par une réduction de l’activité de nourrissage ou un effort accru par temps plus frais. Ce changement comportemental pourrait avoir des répercussions sur la croissance des oisillons et, par extension, sur leur survie.
Statistiques
Source : Audrey Le Pogam
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Réchauffement de l’Arctique
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L’équipe du laboratoire d’écophysiologie aviaire étudie le plectrophane des neiges, mais également d’autres passereaux et oiseaux de rivages qui ont des capacités tout aussi surprenantes. Découvrez plus spécifiquement ici leurs recherches étonnantes.
Source : Célia Sineau
Sarah Senécal
Étudiante au doctorat en biologie
Dans le cadre de mon doctorat, je m’intéresse aux mécanismes liant la condition physique au succès reproducteur et à la survie chez deux passereaux résidents, la mésange à tête noire et la mésange à tête brune. Mes recherches visent à explorer la manière dont la performance hivernale, notamment la résistance au froid et la condition individuelle, influencent la reproduction estivale, et inversement. Pour comprendre comment les contraintes saisonnières affectent la santé des oiseaux à long terme et les implications sur leur survie et leur reproduction, j’utilise des données provenant de suivis annuels obtenus en milieu naturel à la forêt d’enseignement et de recherche de Macpès et réalise des expériences en milieu contrôlé à l’UQAR. Les résultats obtenus permettront une meilleure compréhension des stratégies d’adaptation des animaux face aux différents défis écologiques.
Baptiste Courtin
Étudiant au doctorat en biologie
Mon projet de recherche vise à établir les mécanismes et contraintes associés aux stratégies de gestion des réserves énergétiques du plectrophane des neiges lors de sa migration printanière. En associant la capacité de décollage et de manœuvrabilité des oiseaux en vol à des mesures de masse lipidique et de taille des muscles, j’examine comment l’engraissement printanier influence leur capacité de fuite. Les résultats obtenus jusqu’à maintenant suggèrent que l’accumulation de lipides a un impact significatif sur leur aptitude à échapper aux prédateurs. Cela met en évidence les compromis entre les réserves énergétiques et les coûts associés au vol pour ces oiseaux migrateurs. Les étapes à venir incluent l’étude des stratégies de gestion des réserves pendant la migration le long de la vallée du Saint-Laurent ainsi que les trajets migratoires empruntés par les plectrophanes entre Terre-Neuve et le Groenland.
Source : Audrey Le Pogam
Source : Audrey Le Pogam
Sachin Anand
Étudiant au doctorat en biologie
Mes recherches visent à déterminer si les plectrophanes des neiges sont contraints par les défis physiologiques imposés par les changements climatiques. Plus précisément, mon objectif est d’établir comment ces oiseaux, initialement adaptés au froid, réagissent face à l’augmentation des températures et notamment si leur résistance au froid les rend moins tolérants à la chaleur. Pour cela, j’étudie des individus à différentes températures afin de déterminer leur plage de tolérance thermique. Les résultats obtenus devraient me permettre de déterminer la capacité du plectrophane à s’adapter à l’augmentation des températures. Plus largement, mes recherches permettront de savoir si les adaptations aux milieux froids limitent les adaptations aux environnements chauds et inversement chez les oiseaux.
Audrey Le Pogam
Professionnelle de recherche
Au cours de mon doctorat, j’ai développé nos connaissances sur l’endurance au froid du plectrophane des neiges pendant l’hiver, la migration et la reproduction, démontrant une endurance remarquable jusqu’à -94°C. Mes recherches ont révélé que le phénotype hivernal persiste pendant la reproduction tant que la température reste inférieure à 1,5°C. Par ailleurs, même si le plectrophane est bien adapté au froid, sa tolérance à la chaleur est limitée, avec des signes de surchauffe à des températures supérieure ou égale à 20°C. Maintenant chercheuse postdoctorale, je m’intéresse aux impacts du réchauffement rapide de l’Arctique sur les espèces nordiques spécialistes du froid, tout en encadrant des étudiantes et des étudiants et coordonnant les projets de recherche menés à Alert.
Source : François Vézina
Source : Audrey Le Pogam
Emmanuelle Gouin
Étudiante à la maîtrise en biologie
Je me consacre à l’étude de l’impact du réchauffement rapide de l’Arctique sur les plectrophanes des neiges, des oiseaux migrateurs adaptés au froid. En particulier, je cherche à déterminer les conséquences de la hausse des températures lors de la période de reproduction chez ces spécialistes du froid. Pour ce faire, je me rends à l’extrême nord de leur aire de reproduction, à Alert, dans le Haut-Arctique canadien. Là-bas, je mesure comment la chaleur influe sur la température corporelle des oiseaux, et comment cela se répercute sur leur capacité à élever leurs petits. Ma recherche permettra d’établir comment la hausse rapide des températures Arctiques peuvent affecter la survie des populations de plectrophane des neiges.
Marguerite Duchesne
Étudiante à la maîtrise en biologie
Mon projet de recherche porte sur l’influence de l’isolation du plumage des oiseaux forestiers résidents sur leur capacité à rester au chaud en hiver et à se reproduire en été. La majorité des oiseaux de petite taille ne changent de plumage qu’une fois par an, à l’automne. Une bonne isolation en hiver est un atout, mais pourrait s’avérer problématique en été puisque la reproduction est une période très exigeante pour les parents qui peuvent faire des centaines d’aller-retour au nid en une journée pour nourrir leurs jeunes, ce qui produit beaucoup de chaleur. Il y a donc un paradoxe au niveau de l’isolation thermique. Mon objectif est de comparer l’isolation thermique en hiver et en été chez mésange à tête noire et déterminer comment cette dernière influence la performance en hiver et lors de la reproduction. Ces résultats permettront de fournir des informations précieuses sur la capacité d’adaptation de nos oiseaux résidents face aux changements saisonniers.
Source : Rachel Demers
Source : Inès Fache
Inès Fache
Étudiante au doctorat en biologie
Ma thèse vise à étudier le changement climatique et l’intensification de l’agriculture comme étant des causes possibles du déclin du plectrophane des neiges en Amérique du Nord. Pour cela je travaille sur des oiseaux sauvages et captifs à l’UQAR et j’utilise des données qui recensent chaque année le nombre d’individus présents en hiver. Durant cette saison, le plectrophane se nourrit de graines et dépend de l’agriculture pour s’alimenter. Avec l’arrivée de nouvelles cultures, je souhaite déterminer si les plectrophanes se nourrissent de ces grains, pour ensuite en étudier l’effet sur leur condition, leur capacité à résister au froid et à constituer leurs réserves de gras.
Geneviève McHugh
Étudiante à la maîtrise en biologie
Pour survivre en milieu froid, les passereaux ont besoin d’une physiologie flexible pour s’ajuster rapidement aux aléas de l’environnement, ce qui permet d’éviter de se retrouver avec un budget énergétique déséquilibré. Mon projet utilise le tarin des pins comme modèle et vise à établir les mécanismes qui permettent à ces oiseaux de s’ajuster rapidement à une baisse soudaine de la température. L’idée est que pour maintenir leur budget énergétique équilibré, ces oiseaux doivent opter soit pour une réduction leur consommation, en ajustant à la baise leur métabolisme, soit pour une augmentation de leur gain d’énergie en améliorant leur digestion. Cette étude amènera de nouvelles connaissances sur les adaptations des oiseaux qui font face, comme nous, à des vagues de froid chaque hiver.
Source : Audrey Le Pogam
Source : Étienne Lampron