[SIZE="6"] Comment les manchots empereurs résistent-ils au froid polaire ? Les manchots empereurs survivent quatre mois en Antarctique sans se nourrir... ni geler, même par - 40° ! Leur secret : une isolation thermique à toute épreuve et une organisation sociale millimétrée . NUMÉRIQUE. Cet article est extrait du magazine hors-série de Sciences et Avenir n°181.
SURVIE. Il choisit l’hiver comme saison des amours et l’Antarctique comme lieu de reproduction... autrement dit, l’environnement le plus froid qu’il puisse trouver sur Terre. Les températures moyennes y descendent jusqu’à - 40°C au mois de juin, durant la longue nuit polaire. Et lorsque le blizzard souffle sur la côte à 250 km/h, la température ressentie est de -200°C ! Comment le manchot empereur, Aptenodytes forsteri, parvient-il à survivre dans cet enfer ? Son secret réside dans toute une série d’adaptations anatomiques, physiologiques et comportementales qui lui permettent notamment de maintenir sa température corporelle en dépensant un minimum d’énergie. Le plumage du manchot : un coupe-vent chaud et imperméable
Comme tout animal à sang chaud, il dispose d’une zone de neutralité thermique : une fourchette de températures extérieures entre lesquelles son organisme ne lutte ni contre le froid, ni contre le chaud... et ne consomme donc aucune énergie pour sa régulation thermique. Alors que chez l’homme, cet écart est très mince (entre +25°C et +30°C), "il s’étend, chez le manchot empereur, de -10°C a? +20°C", soulignent les auteurs d’une récente étude franco-écossaise. D’après les scientifiques, cette insensibilité au froid est essentiellement assurée par le plumage. Le manchot est l’oiseau qui présente la plus grande densité de plumes par centimètre carré de peau. Courtes et raides, elles sont disposées en diagonale et s’imbriquent les unes dans les autres, ce qui crée une structure "coupe-vent" imperméable à l’eau. Des images infrarouges montrent que la température du plumage externe est égale à celle de l’air ambiant. Les seuls points plus chauds – traduisant un échange thermique entre l’air et le corps et donc une perte de chaleur – sont les yeux et une partie des ailerons, ainsi que, dans une moindre mesure, le bec et les pieds.
Des pieds qui ne gèlent pas
En outre, la silhouette de ce gros oiseau contribue à limiter les déperditions de chaleur : un corps fusiforme et "des organes périphériques – ailerons, queue – petits par rapport à sa taille", explique Christophe Barbraud, chercheur CNRS au Centre d’études biologiques de Chizé et conseiller scientifique du film de Luc Jacquet La Marche de l’empereur. Cela confère au manchot empereur une surface corporelle inférieure (de 15 % à 30 %) à celle d’autres oiseaux du même gabarit... Et donc une surface d’échange réduite avec l’air froid extérieur.
Par ailleurs, comme tous les manchots, l’empereur dispose d’une épaisse couche de graisse sous la peau (2 à 3 cm) et d’un système de circulation sanguine particulier grâce auquel non seulement ses pieds ne gèlent pas, mais maintiennent leur température corporelle. Comment ? Par un transfert de chaleur entre les artères et les veines adjacentes. Le sang qui remonte des pattes vers le cœur est réchauffé par la chaleur émanant de l’artère voisine. Et celui qui arrive dans le pied est déjà refroidi (ce qui évite une déperdition atmosphérique de la chaleur au contact du sol). "Ainsi, ses pieds sont maintenus à une température supérieure de 0,4 ° à 1,9 ° à la température extérieure", précise Christophe Barbraud.
TORTUE. Reste que tout ceci ne suffirait pas si l’oiseau n’avait développé une ultime stratégie : la thermorégulation sociale. Au cœur de l’hiver, les femelles retournent en mer afin de reconstituer leurs réserves énergétiques. Les mâles, qui couvent les œufs pendant leur absence, se serrent alors les uns contre les autres afin de se tenir chaud. Ils forment une "tortue" de plusieurs centaines d’individus qui changent constamment de place pour éviter que les mêmes restent exposés au froid. "Sur un mètre carré, on trouve cinq ou six manchots compressés, détaille Christophe Barbraud. Les appareils de mesure ont relevé au centre de la formation une température de + 34 °C quand il faisait -35 °C à l’extérieur." Les manchots acquièrent très tôt ce comportement : on le retrouve dans les crèches, ces regroupements de poussins qui ont lieu notamment lorsque les parents s’absentent pour se nourrir en mer.
Lait de jabot
La femelle est donc la première à partir en quête de nourriture après la ponte ; elle n’a alors rien mangé depuis deux mois. Mais la capacité à jeûner du mâle est encore plus impressionnante puisqu’il peut tenir 120 jours. Passé ce délai, il se met en route pour regagner la mer et se nourrir à son tour... que sa compagne ait ou non pris le relais. À ce moment, il a perdu près de la moitié de son poids et s’approche dangereusement du seuil létal : 18 kg. Il lui reste alors une toute petite réserve d’énergie sous forme de nourriture non digérée dans l’estomac (lait de jabot) et de graisse corporelle. Il donne ce "lait" à son poussin afin d’assurer sa survie en attendant le retour de sa mère. Et puisera dans la graisse pour accomplir à son tour son retour à la mer (qui, l’hiver, est à plusieurs dizaines de kilomètres, car la côte a gelé). Mais le festin de l’empereur risque d’être de courte durée. Selon les travaux menés par Christophe Barbraud et son équipe, soutenus par l’Institut polaire français, le réchauffement climatique aura un impact très fort sur ses proies, entraînant une raréfaction du krill et des poissons mangeurs de krill. En effet, cette crevette d’eau froide disparaît en même temps que la glace de la banquise. "Et l’on observe que certaines populations ont diminué depuis plusieurs années. L’une d’entre elles a déjà disparu", avertit le chercheur.[ Par Morgane Kergoat /SIZE] Publié le 13-12-2015 à 19h00
Comment les manchots empereurs résistent-ils au froid polaire ? Les manchots empereurs survivent quatre mois en Antarctique sans se nourrir... ni geler, même par - 40° ! Leur secret : une isolation thermique à toute épreuve et une organisation sociale millimétrée . NUMÉRIQUE. Cet article est extrait du magazine hors-série de Sciences et Avenir n°181. 
Par Morgane Kergoat /SIZE] Publié le 13-12-2015 à 19h00
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