Pourquoi les pattes des oiseaux ne gèlent-elles pas en hiver ?

Un cardinal se réchauffe les jambes en les glissant sous son corps moelleux. photo par Meganzopf (Pixabay : Lien)

Évidemment, les oiseaux sont recouverts de plumes duveteuses pour garder leur petit corps au chaud. Nous le savons. En fait, nous convoitons leur chaleur et utilisons leurs plumes dans nos propres vestes et couettes d’hiver.

Mais avez-vous vu leurs pieds ? Comment se fait-il que ces petites jambes grêles ne contractent pas d'engelures et ne tombent pas lorsque les températures chutent ? Vous pourriez voir la petite mésange assise dans la neige et vous demander « pourquoi diable n'avez-vous pas simplement migré vers le sud ?

Une mésange supporte la neige. Photo de Meganzopf (Pixabay : Lien)

Il s’avère que nos amis à plumes possèdent un mécanisme assez fascinant qui garde leurs jambes au chaud en hiver. Allons droit au but…

Les oiseaux adoptent certains comportements pour garder leurs pattes au chaud. Vous avez probablement remarqué des oiseaux assis sur des branches, leurs petites pattes repliées sous leurs plumes. Ils rapprochent leurs jambes de leur corps pour se réchauffer, comme si nous mettions nos doigts gelés sous nos aisselles.

De nombreuses espèces d’oiseaux se blottissent les unes contre les autres pour se réchauffer, comme les célèbres manchots empereurs. D’autres espèces font de même, comme les petits merles bleus et les grosses oies. Les oiseaux peuvent également faire frissonner leurs muscles de vol pour aider à générer de la chaleur. Mais cela peut être fatiguant, c'est pourquoi ils ne le font pas très souvent.

Les bernaches du Canada se rassemblent pour conserver leur chaleur. photo par s'étouffer (Pixabay)

Certains oiseaux, comme de nombreux mammifères résistants au froid, se gavent avant les mois d'hiver pour produire un excès de graisse. Cette graisse corporelle agira comme une couche protectrice contre le froid et comme stockage d’énergie supplémentaire.

Les pattes des oiseaux sont conçues pour réguler la température. La plupart des oiseaux ont des pattes et des pieds recouverts d'une peau rugueuse et écailleuse. Comme une veste en cuir, cette couche va permettre de limiter les déperditions de chaleur.

Ce geai bleu ne semble pas gêné d'avoir les pattes enfouies dans la neige. Photo de NatureLady (Pixabay : Lien)

Les pattes des oiseaux sont également très petites par rapport à la taille de leur corps ; comme de grosses boules de vesse assises sur de petites brindilles. Ces pattes grêles ont une très faible surface, ce qui signifie que seule une petite quantité de peau est exposée au froid.

Les oiseaux utilisent un système d’échange de sang à contre-courant dans leurs pattes. L'échange à contre-courant signifie simplement que les fluides (liquides ou gaz) à l'intérieur du corps passent dans des directions opposées, échangeant ou transférant des propriétés. Ces propriétés peuvent être la chaleur, les nutriments, les fluides ou l'oxygène (comme les branchies des poissons).

Dans les pattes des oiseaux, les veines et les artères sont disposées de manière à ce que la chaleur puisse facilement être transférée entre les deux, gardant ainsi leurs pattes au chaud. Le sang chaud du corps est pompé vers les pieds, tandis que le sang froid est pompé des pieds vers le corps.

La chaleur du sang artériel chaud est transférée par conductance dans les veines, aidant l'oiseau à maintenir sa température corporelle. Graphique de Meghan Callon

Les oiseaux possèdent un réseau de capillaires (petits vaisseaux sanguins) en forme de dentelle qui crée une plus grande surface pour que cette chaleur puisse être facilement échangée. Des températures plus basses peuvent être maintenues et contrôlées dans les pieds, afin qu'ils ne gaspillent pas d'énergie en perdant beaucoup de chaleur dans leur environnement froid. De la même manière, les oiseaux pourraient utiliser ce système pour se rafraîchir s’ils ont trop chaud.

Si les oiseaux ne disposaient pas de cette configuration, le sang qui circule directement dans leurs pattes se refroidirait rapidement. Ils devraient utiliser beaucoup d’énergie supplémentaire pour réchauffer le sang une fois qu’il aurait atteint leur cœur.

L'échange thermique à contre-courant aide ces canards colverts à rester au chaud lorsqu'ils marchent dans l'eau glacée. photo par garten-gg (Pixabay : Lien)

Ce système impressionnant est particulièrement important chez les oiseaux aquatiques résidents, comme les canards colverts et les bernaches du Canada. Ce système d'échange permet d'éviter que les oiseaux ne perdent trop de chaleur dans l'eau environnante.

Alors voilà ! La prochaine fois que vous verrez un canard debout sur un étang gelé, ne vous inquiétez pas. Vous n’avez pas besoin de commencer à tricoter des chaussons de canard de si tôt. Ces charlatans sont très bien adaptés à nos hivers glacials.