Les mangeoires (Openfeeder) et nichoirs (Smartnest) connectés qui seront utilisés pour évaluer l’état de santé des populations de passereaux (mésanges en particulier) à travers l’enregistrement de mesures fines de comportement, cognition, survie et reproduction.

Afin d’étudier les comportements et la cognition des mésanges dans leur environnement naturel, une première version de mangeoire électronique, appelée Openfeeder, a déjà été développée par A. Chaine, M. Cauchoix et l’entreprise Select Design. Les mangeoires actuelles sont équipées d’un capteur PIR permettant de détecter la présence d’un oiseau sur le perchoir. L’activation de ce capteur déclenche la lecture RFID (identification radio-fréquence) et l’oiseau –s’il est bagué et équipé d’un transpondeur- est ensuite identifié par un code unique (Pit tag) par l’intermédiaire d’une antenne située sous le perchoir. Selon le scénario programmé sur l’Openfeeder, l’oiseau peut ensuite avoir accès aux graines de tournesol par l’ouverture d’une porte contrôlée par un servomoteur ou au contraire être privé d’accès à la nourriture par la fermeture de la porte. Ce contrôle de l’accès à la nourriture permet d’implémenter une grande variété de tâches cognitives basées sur le principe du conditionnement opérant (apprentissage d’une association stimulus/récompense). La présentation de stimuli visuels est assurée par la présence de 4 LED RGB. Chaque visite est horodatée à la seconde et stockée dans un fichier log sur une clé USB. 

Ce système a été déployé avec succès sur 2 sites de haute altitude et 3 sites de basse altitude autour de la SETE depuis l’automne 2018. Les données sont encore en cours d’acquisition mais des analyses préliminaires ont déjà permis de montrer que nous étions capables de mesurer de manière fiable :

• Les réseaux et interactions sociales inter et intra-spécifique à partir de la co-occurrence des visites 
• Les stratégies individuelles de recherche de nourriture 
• Les différences entre espèces, population (altitude), individu en termes de néophobie (peur de la nouveauté) et apprentissage associatif
• La survie hivernale

Ces mesures fines et déjà validées du comportement, des interactions sociales et de la cognition sont autant de marqueurs qui seront utilisés pour caractériser les populations de mésanges présentes sur chaque site d’étude ECONECT pendant l’hiver, en particulier pour évaluer les effets des faibles doses de polluants et d’autres facteurs environnementaux. La mesure de survie hivernale permettra d’étudier la dynamique des populations locales et de mieux comprendre le lien entre effets de la contamination chimique à faible dose, comportement, cognition et déclin des populations de passereaux en hiver.  

Le développement de l’Openfeeder2 permettra à la fois d’estimer l’abondance des espèces non baguées sur les mangeoires mais aussi de mesurer de nouvelles fonctions cognitives potentiellement impactées par les polluants ou les changements environnementaux (prosocialité, mémoire de travail et attention visuelle).

Pour compléter notre étude hivernale, des populations de mésanges, dans le cadre d’ECONECT nous proposons de développer un nouvel outil de mesure automatisé de la reproduction des mésanges appelé Smartnest. Ces nichoirs électroniques basés sur la même technologie que les Openfeeders pourront identifier les individus entrant ou sortant du nichoir. La lecture RFID donnera l’identité de l’individu et une double barrière infra-rouge donnera le sens de la visite. En plus des équipements de l’Openfeeder actuel, les Smartnests seront équipés d’une caméra infra-rouge pour fournir des images de l’intérieur du nichoir, d’une balance et de trois capteurs de température. Les Smartnests pourront ainsi nous donner une idée précise du succès reproducteur (nombre d’œufs, nombre d’oisillons à l’envol, poids des oisillons) grâce à la caméra IR et à la balance ; mais aussi des mesures détaillées des comportements de soin parental (nourrissage, incubation, coopération entre parents) grâce à l’enregistrement de chaque visite au nid par le lecteur RFID et aux profils d’incubation enregistrés par les capteurs de température. 

Ensemble, les technologies Openfeeder1 (existante mais à connecter), Openfeeder2 et Smartnest (développé spécialement pour ECONECT) nous renseigneront sur les impacts des changements environnementaux et des polluants sur la dynamique des populations de mésanges en Occitanie mais aussi sur l’abondance des autres espèces de granivores (en fort déclin, Bretagnolle et al., STOTEN 2018) en hiver. En particulier, grâce à l’automatisation de ces capteurs et aux sciences participatives, nous documenterons de manière intégrative et avec une résolution temporelle jamais égalée les effets de faible dose de polluants chimiques tout au long du cycle de la vie des mésanges. 

Références

Cauchoix, M., Hermer, E., Chaine, A. S., & Morand-Ferron, J. (2017). Cognition in the field: comparison of reversal learning performance in captive and wild passerines. Scientific reports, 7(1), 1-10.

Cauchoix, M., & Chaine, A. S. (2016). How can we study the evolution of animal minds?. Frontiers in Psychology, 7, 358.

Cauchoix, M., Chow, P. K. Y., Van Horik, J. O., Atance, C. M., Barbeau, E. J., Barragan-Jason, G., … & Cauchard, L. (2018). The repeatability of cognitive performance: a meta-analysis. Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences, 373(1756), 20170281.

Cauchoix, M., & Chaine, A. S. (2016). How can we study the evolution of animal minds?. Frontiers in Psychology, 7, 358.

Eng, M. L., Stutchbury, B. J., & Morrissey, C. A. (2017). Imidacloprid and chlorpyrifos insecticides impair migratory ability in a seed-eating songbird. Scientific reports, 7(1), 15176.