Chaque année au printemps et en automne, des millions d'oiseaux migrent à travers notre pays. Ils le font principalement en haute altitude et la nuit, ce qui rend le phénomène largement invisible pour nous. Mais pas pour les radars météorologiques ! Le 9 mars 2021, l’Institut royal météorologique (IRM) et l’Institut de Recherche sur la Nature et les Forêts (INBO) du gouvernement flamand, en collaboration avec l’Institut royal des Sciences naturelles de Belgique (IRSNB), ont lancé une application web sur laquelle chacun peut visualiser cette migration en temps réel dans tout le Benelux. Elle montre que la migration des oiseaux a commencé exceptionnellement tôt cette année, et cela est lié au temps exceptionnellement chaud de la seconde moitié du mois de février.

Quel est le rapport entre la météorologie et la migration des oiseaux ? Le lien est étroit, en fait. En outre, ce lien est à double sens. Les oiseaux attendent les conditions météorologiques idéales pour entamer leur long voyage vers leurs zones d'hivernage dans le sud, ou pour retourner à leurs zones de reproduction. Tout aussi intriguant est le fait que l'un des instruments de mesure les plus importants en météorologie aujourd'hui, le radar météorologique, peut enregistrer ces oiseaux en détail. Le radar météorologique détecte non seulement les gouttelettes d'eau dans l'atmosphère, mais aussi les oiseaux qui se déplacent dans l'air.

Le nouveau site web offre une image unique de la migration des oiseaux à travers le Benelux, basée sur dix radars météorologiques situés en Belgique, aux Pays-Bas, en France et en Allemagne. Le graphique qui s'affiche en premier lors du chargement du site web est ce qu'on appelle le MTR (Migration Traffic Rate). Ce paramètre exprime le nombre d'oiseaux qui passent dans la zone du radar à chaque moment de la journée, à travers un écran imaginaire d’un km de large et de hauteur infinie (en pratique, l'écran est de 5 km de haut). Vous pouvez le comparer avec le flux des oiseaux dans l'air.

La figure colorée ci-dessous montre comment ces oiseaux sont répartis dans les couches verticales de l'atmosphère. Le paramètre indiqué dans cette figure est la densité des oiseaux, exprimée en nombre d'oiseaux par kilomètre cube. Cependant, certaines hypothèses doivent être faites pour arriver à ce chiffre (par exemple sur la taille typique d'un oiseau migrateur). De plus, le radar n'est pas capable de détecter les mouvements locaux des oiseaux près de la surface. De plus amples explications sur l'interprétation correcte sont fournies sur le site web lui-même.

La migration de printemps bat son plein

Le site web (et la figure ci-jointe) montre comment la migration des oiseaux a commencé pendant les journées exceptionnellement chaudes de la deuxième partie du mois de février, en particulier - en raison de la direction du vent - dans l'est du Benelux. Il s'agit d'une période exceptionnellement précoce, car la migration printanière massive a généralement lieu au cours du mois de mars jusqu’à la mi-avril, la période exacte dépendant des conditions météorologiques telles que la direction des vents dominants, la température moyenne et la présence de zones de précipitations. Le mouvement inverse, vers le sud, se fait généralement entre la mi-septembre et la fin octobre. Alors qu'auparavant, ce phénomène se produisait de manière largement invisible dans le ciel (et surtout la nuit), il est désormais un peu visible pour nous, terriens dépourvus d’ailes !

S'appuyer sur l'expertise existante

Dans les applications météorologiques et hydrologiques du radar météorologique, les signaux d'oiseaux sont soigneusement éliminés des données radar. Mais pour les ornithologues et les écologistes, ces informations sont très précieuses. Même si les radars ne peuvent pas faire la distinction entre les espèces d'oiseaux, les signaux des oiseaux fournissent des informations inestimables sur la dynamique et l'évolution de la migration des oiseaux à grande échelle, qui ne peuvent être obtenues d'aucune autre manière. En outre, cette détection est également importante pour l'aviation : les collisions entre des avions et des groupes d'oiseaux peuvent parfois avoir des conséquences fatales, et la détection des oiseaux par les radars météorologiques peut contribuer à éviter ces collisions.

Au cours des dix dernières années, l’IRM, l’INBO et l’IRSNB ont acquis une expertise considérable en matière de détection d’oiseaux par radar météorologique. Il y a quelques années, l'IRM a installé un logiciel spécial qui sépare le signal des oiseaux de celui des précipitations dans les images radar, puis le quantifie. Le produit final de cette détection d'oiseaux est partagé depuis plusieurs années avec la Bird Control Section de la composante aérienne de la défense, et divers projets de recherche européens. Ces projets de recherche ont donné une formidable impulsion à l'étude de la migration d’oiseaux et le comportement des insectes et des chauves-souris à l'aide de radars, et le domaine de recherche a même reçu son propre nom: l'aéroécologie radar.

L'institut de recherche INBO joue un rôle important dans ces études européennes depuis de nombreuses années. Dans le passé, son Open Science Lab for biodiversity a développé des visualisations innovantes pour mieux cartographier la migration des oiseaux. L’IRSNB a également contribué à l'étude de la migration des oiseaux avec radar. L’IRSNB s'est notamment penché sur l'influence possible des parcs éoliens en mer sur la migration des oiseaux. Il s'agissait notamment de comparer les signaux d'oiseaux provenant d'un radar météorologique avec les mesures d'un radar spécial pour oiseaux installé sur une plate-forme dans un parc éolien de la mer du Nord.

Transparent et accessible

Par le passé, les nouvelles occasionnelles sur cette forme de détection des oiseaux suscitaient souvent beaucoup d'intérêt de la part du grand public. Avec le lancement du nouveau site web, les partenaires veulent rendre la détection des oiseaux par les radars météorologiques accessible à tous ceux qui s'intéressent au phénomène fascinant de la migration des oiseaux. En outre, le développement de l'application web a été effectué de manière totalement transparente et elle est disponible en tant que logiciel open source, ce qui la rend portable et réutilisable pour des initiatives similaires.

L'application web est le résultat du projet de valorisation BELSPO CROW, qui s'appuie sur l'expertise précédemment acquise par les mêmes partenaires dans le cadre du projet BELSPO RAVEN, pour lequel l’IRSNB a joué le rôle de coordinateur. Les objectifs de RAVEN étaient de valider les enregistrements des radars météorologiques et ornithologiques, de relier les observations radar ornithologiques à petite échelle aux observations ornithologiques à grande échelle par les radars météorologiques, et de traiter les données radar de deux saisons de migration complètes pour estimer le nombre total d'oiseaux ayant traversé le volume de mesure du radar météorologique pendant une saison de migration complète.

Courte vidéo sur les radars aéronautiques (en anglais) : https://youtu.be/uwvXKmOViws