Comment les animaux passent l’hiver : hibernation, migration, pelage

Passer l’hiver sans mourir de faim ni de froid pose trois problèmes différents, et les animaux n’y répondent pas de la même façon. Certains fuient la saison en migrant, d’autres ralentissent leur métabolisme sur place, et beaucoup confondent à tort « hiberner » et « somnoler au chaud ». Les mécanismes derrière ces trois stratégies, hibernation, torpeur et migration, n’ont rien de comparable une fois qu’on regarde les chiffres.

L’hibernation vraie, un ralentissement extrême

L’hibernation, au sens strict, ne concerne que quelques mammifères : marmottes, loirs, certaines chauves-souris et hérissons. Chez la marmotte des Alpes, la température corporelle chute de 37 à environ 5 degrés, et le rythme cardiaque passe d’une centaine de battements par minute à trois ou quatre. L’animal se réveille brièvement toutes les deux à trois semaines pour uriner et remonter légèrement sa température, avant de replonger.

Cette léthargie dure de cinq à six mois, sans boire ni manger : la marmotte vit sur les réserves de graisse accumulées l’été, qui atteignent jusqu’à 30 % de son poids avant l’entrée en hibernation. L’ours, lui, ne remplit pas ces critères physiologiques : sa température ne baisse que de quelques degrés et il peut se réveiller rapidement en cas de danger, ce qui en fait une dormance hivernale, pas une hibernation vraie.

La torpeur, une pause de quelques heures

La torpeur est une hibernation en miniature, déclenchée pour quelques heures ou quelques jours plutôt que des mois. Les chauves-souris insectivores d’Europe l’utilisent chaque nuit froide, y compris en dehors de l’hiver, pour économiser l’énergie quand les insectes se font rares. Les colibris, dont le cœur peut battre plus de 1000 fois par minute en plein vol, entrent en torpeur nocturne pour ne pas épuiser en une nuit des réserves qu’ils ont mis toute une journée à reconstituer.

La différence avec l’hibernation tient à la vitesse de réveil : un animal en torpeur retrouve une température normale en quelques dizaines de minutes, quand un hibernant vrai met plusieurs heures à se réchauffer complètement.

La migration, fuir plutôt que ralentir

Plutôt que d’affronter le froid sur place, de nombreux oiseaux le fuient. La grue cendrée parcourt jusqu’à 3000 kilomètres entre la Scandinavie et l’Espagne, en vol groupé qui réduit la dépense énergétique de chaque individu grâce aux courants d’air créés par les oiseaux de tête. L’hirondelle rustique va plus loin encore, jusqu’en Afrique australe, soit près de 10 000 kilomètres à l’aller.

Cette stratégie n’est pas réservée aux oiseaux. Le caribou d’Amérique du Nord migre sur plusieurs centaines de kilomètres pour suivre les zones dégagées de neige où la nourriture reste accessible, dans l’un des plus longs déplacements terrestres connus chez un mammifère.

Les ectothermes, prisonniers de la température ambiante

Les reptiles et les amphibiens ne produisent pas leur propre chaleur : leur activité dépend directement de la température extérieure. En dessous d’un certain seuil, ils entrent en brumation, un état proche de la torpeur, en s’enfouissant sous des pierres ou dans le sol, hors de portée du gel.

La grenouille des bois d’Amérique du Nord pousse ce principe à l’extrême : elle tolère que 45 % de l’eau de son corps se transforme en glace. Son foie produit en quelques heures une forte concentration de glucose qui agit comme un antigel dans ses cellules, empêchant les cristaux de glace de les détruire. Le cœur s’arrête, la respiration cesse, et l’animal redémarre normalement au dégel.

Sous la glace, respirer autrement

Certaines tortues aquatiques, comme la tortue peinte d’Amérique du Nord, passent l’hiver enfouies dans la vase au fond des étangs, sous une couche de glace qui les prive d’air. Leur métabolisme ralentit au point qu’elles peuvent absorber directement l’oxygène dissous dans l’eau à travers la peau de leur gorge et de leur cloaque, sans remonter respirer.

Les poissons d’eau douce, eux, ne changent pas de milieu mais ralentissent fortement leur activité dès que l’eau descend sous quelques degrés, se regroupant dans les zones les plus profondes où la température reste stable juste au-dessus de zéro.

Trois réponses à un même problème

Hiberner, migrer ou entrer en torpeur ne sont pas des variantes d’une même idée : ce sont trois solutions à des contraintes différentes, choisies selon la taille de l’animal, sa capacité à stocker des réserves et sa mobilité. Un petit mammifère qui ne peut pas voyager loin gagne à ralentir son métabolisme sur place ; un oiseau capable de parcourir des milliers de kilomètres a intérêt à fuir la contrainte plutôt qu’à la subir.