Quelles ondes radio perturbent le sens magnétique des oiseaux migrateurs ?

Cette découverte renforce également la théorie des chercheurs selon laquelle le sens du compas magnétique chez ces oiseaux est basé sur un effet de mécanique quantique (connu sous le nom de mécanisme de paire radicale) situé dans leurs yeux. Pour cette étude, l’équipe a combiné des expériences comportementales avec des calculs complexes de mécanique quantique sur un superordinateur.

Mouritsen, Hore et leurs collègues avaient déjà démontré en 2014 que l’électrosmog (bruit électromagnétique d’origine humaine) dans la bande d’ondes radio AM, comme celui généré par les appareils électroménagers, altère la capacité des oiseaux migrateurs à utiliser le champ magnétique terrestre pour s’orienter (connu sous le nom de magnétoréception).

Ils postulent que ce faible électrosmog, inoffensif pour l’homme, affecte les processus physiques quantiques complexes dans certaines cellules de la rétine des oiseaux migrateurs, qui leur permettent de naviguer à l’aide du champ magnétique terrestre relativement faible. Mais on ne sait pas encore si l’électrosmog affecte également les oiseaux en vol libre, comme les oiseaux migrateurs sur de longues distances, dont le nombre diminue depuis un certain temps pour des raisons inconnues.

Une protéine sensible à la lumière appelée cryptochrome

Dans la présente étude, les chercheurs ont examiné de plus près le lien entre le mécanisme de mécanique quantique qui, selon eux, constitue la base du sens magnétique des oiseaux et la perturbation de ce mécanisme par les ondes radio. Leur objectif était de trouver d’autres preuves du fonctionnement du compas magnétique et ainsi de fournir une base pour des recherches plus approfondies sur les effets perturbateurs sur le comportement migratoire des oiseaux. Leur intérêt principal était la fréquence limite au-dessus de laquelle la navigation des oiseaux migrateurs n’est pas affectée, car la détermination de cette valeur permet de tirer des conclusions sur les propriétés du capteur magnétique réel chez les oiseaux. Leur théorie est que ce capteur est une protéine sensible à la lumière appelée cryptochrome 4 qui possède les propriétés magnétiques nécessaires.

La prédiction théorique initiale des scientifiques était que la fréquence de coupure se situerait entre 120 et 220 mégahertz dans la gamme des très hautes fréquences (VHF). L’équipe a donc mené des expériences comportementales avec des casquettes noires eurasiennes en utilisant différentes bandes de fréquences dans cette gamme. Dans une étude publiée en 2022, les chercheurs avaient déjà démontré que des ondes radio d’une fréquence comprise entre 75 et 85 mégahertz interféraient avec le sens du compas magnétique de ces petits oiseaux chanteurs. Ces expériences ont montré que leur boussole magnétique cessait de fonctionner lorsqu’ils étaient exposés à ces fréquences radio, mais fonctionnait correctement sans exposition. Les têtes noires sont des migrants de longue et moyenne distance qui peuvent parcourir de longues distances au cours de leur migration annuelle.

Les ondes radio haute fréquence n’ont pas affecté le sens de la boussole

Dans la présente étude, une équipe dirigée par Mouritsen et Hore ainsi que les deux auteurs principaux – le biologiste Bo Leberecht et le chimiste Siu Ying Wong, tous deux de l’Université d’Oldenbourg – ont mené des expériences avec des fréquences comprises entre 140 et 150 mégahertz et entre 235 MHz. et 245 mégahertz. Ils ont constaté que les ondes radio dans ces deux bandes de fréquences n’affectaient pas le sens du compas magnétique des oiseaux, ce qui confirmait les prédictions théoriques des scientifiques.

Les chercheurs ont également effectué des calculs sur modèle dans lesquels ils ont simulé les processus de mécanique quantique à l’intérieur de la protéine cryptochrome. Sur la base de ces calculs, ils ont pu réduire encore davantage la fréquence de coupure, à 116 mégahertz. Selon les simulations, les ondes radio au-dessus de cette fréquence n’auraient qu’un faible effet sur l’orientation magnétique des oiseaux. Cette prédiction a été confirmée par les résultats des expériences. “Nos expériences, ainsi que des prédictions théoriques détaillées, fournissent des preuves solides que le magnétorécepteur de la boussole chez les oiseaux migrateurs est basé sur une paire de radicaux contenant de la flavine et non sur un type de récepteur complètement différent, par exemple basé sur des nanoparticules magnétiques”, explique Mouritsen.

Les réseaux de communications mobiles n’altèrent pas le sens magnétique des oiseaux

Mieux comprendre la magnétoréception est important pour améliorer la protection des oiseaux migrateurs. Il peut fournir des informations sur des questions clés, telles que le type de rayonnement électromagnétique qui fait dévier les oiseaux et qui devrait donc être évité dans des zones telles que les réserves naturelles où les oiseaux migrateurs s’arrêtent pour se reposer. Mouritsen souligne que si les ondes radio utilisées dans les émissions de radio, de télévision ou de radio CB jouent un rôle décisif dans la perturbation de la magnétoréception, les réseaux de communication mobile n’altèrent pas le sens magnétique des oiseaux : “Les fréquences utilisées ici sont toutes supérieures au seuil pertinent.”

Cette recherche est issue du Centre de Recherche Collaborative (CRC) Magnétoréception et navigation chez les vertébrés : de la biophysique au cerveau et au comportement, dont Mouritsen est le porte-parole. L’équipe internationale du CRC comprend des chercheurs issus d’un large éventail de disciplines, notamment la neurobiologie, la physique quantique, la biochimie, la modélisation informatique et la biologie comportementale. Outre l’Université d’Oldenbourg, l’Institut de recherche aviaire “Vogelwarte Helgoland” (IfV) à Wilhelmshaven, la Freie Universität Berlin, l’Université de la Ruhr à Bochum et l’Institut des sciences Weizmann à Rehovot (Israël) participent également au CRC. Trois chercheurs de l’Université d’Oxford (Royaume-Uni) sont affiliés au CRC en tant que Mercator Fellows.