Compter les oiseaux... en les écoutant chanter

Pour la première fois, les chercheurs en écologie ont réussi à utiliser des techniques d'enregistrement des chants d'oiseaux pour mesurer avec précision la taille des populations.

Deanna Dawson de la US Geological Survey et Murray Efford de l'Université d'Otago (Nouvelle-Zélande) ont mis au point cette technique pour estimer à partir des chants enregistrés l'abondance d'une espèce. Leurs travaux ont été publiés le 26 novembre 2009 dans le Journal of Applied Ecology.

Les oiseaux produisent des cris et des chants pour communiquer entre eux. Si beaucoup d'oiseaux sont difficiles à observer visuellement dans la végétation, ces vocalisations les trahissent. Les chercheurs s'en servent depuis longtemps déjà pour étudier les milieux et les espèces à travers leur occurrence (présence ou absence), la richesse spécifique (nombre d'espèces présentes dans un espace considéré) et les indices d'abondance. Le programme de suivi temporel des oiseaux communs (STOC), par exemple, est basé sur un protocole dprotocole d'écoute des oiseaux et permet de suivre leurs variations de populations en France.

Cependant, estimer l'abondance exacte d'une population est difficile. La technique la plus employée consiste à capturer périodiquement les oiseaux dans des filets avant de les étudier, de les baguer et de les relâcher. C'est la technique dite de capture-marquage- recapture. Elle nécessite de bonnes compétences en identification et en manipulation d'animaux et provoque un stressstress chez les oiseaux. La technique développée par Deanna Dawson et Murray Efford s'affranchit de ces inconvénients.

La Paruline couronnée (Seiurus aurocapillus), a été choisie pour développer et tester la méthode d’estimation acoustique de l’abondance des populations. Son chant distinct et concis et l’habitude qu’ont les mâles de chanter dans les couches basse des forêts, donc au niveau des microphones, en ont fait une candidate idéale. © Université d’Otago

Pas vus, mais pris quand même

La technique repose sur le fait qu'il y a une unique combinaison mathématique entre la densité d'une population et l'atténuation des sons. En effet, l'ensemble des chants d'oiseaux crée un son qui s'atténue et s'altère en traversant les obstacles (végétation, relief) sur son passage. L'analyse de cette transformation du son permet de déterminer combien de chants ont été émis et donc combien d'individus vivent en un endroit donné.

L'analyse du spectrogramme (le spectrespectre de fréquence du signal sonore) s'appuie sur le même traitement statistique que le modèle de capture-marquage-recapture. En effet, l'enregistrement du même chant par plusieurs microphones rend applicable ce modèle, très connu des écologistes et très fiable.

Les résultats obtenus ont ensuite été comparés in situ avec les estimations produites par piégeage au filet et se sont révélés être équivalents.

Cette nouvelle méthode d'estimation devrait ravir naturalistes et écologistes car elle donne des résultats plus précis que les autres méthodes tout en étant moins stressante pour les oiseaux, plus rapide et elle nécessite moins de compétences ornithologiques. Par ailleurs, l'archivagearchivage des enregistrements permettra de revenir sur les données et d'en extraire d'autres informations en appliquant de nouvelles méthodes d'analyse.

S'il suffit d'au moins deux microphones, il faut que les chants soient distinguables, de préférences non directionnels (émis dans une seule direction), que les oiseaux soient peu mobilesmobiles pendant les vocalisations et que le ratio entre chanteurs et non chanteurs soit connu.

En revanche, cette méthode est applicable à d'autres animaux difficiles à observer mais qui vocalisent, comme les amphibiens et les cétacés. Elle permettra aussi d'améliorer les programmes actuels de suivi des oiseaux, dont les effectifs en déclin sont un critère de la santé des écosystèmes et de leur évolution.