Expérience de pensée: une nuit étoilée, vous êtes kidnappé·e à votre domicile (qu’on appellera D), transporté·e dans la ville en camion les yeux bandés, et libéré·e dans un lieu dont on vous dit qu’il ne se situe qu’à deux heures de marche de votre maison. On vous prend votre GSM, ainsi que tout autre matériel à l’exception des vêtements. Supposons de plus qu’aucun panneau ni nom de rue ne soit visible, et que vous ne puissiez parler à personne. Ainsi retourné·e à votre condition animale, dépouillé·e de ce qui vous fait sapiens (technique, langage), saurez-vous rentrer à votre domicile en deux heures?
Retrouver le chemin… ou l’inventer
Si le «parachutage» se fait dans un lieu familier, pour lequel de plus vous connaissez bien le trajet à pied (disons, votre lieu de travail T), vous effectuerez le trajet retour TD sans trop de difficulté, en utilisant votre mémoire visuelle. On parle alors de «navigation à vue». Mais un cas beaucoup plus intéressant peut se présenter: vous êtes lâché·e en un lieu connu, disons, le domicile d’un·e collègue C, mais vous ne connaissez pas le chemin directement de chez elle/lui à chez vous. Car toutes les fois où vous êtes allé·e chez C, vous partiez de T! Saurez-vous rentrer de C à chez vous sans passer par T, donc trouver le chemin CD à partir de la connaissance de CT et de TD?
Pour relever ce défi, pas de navigation à vue: il faut non pas retrouver un chemin, mais l’inventer, ce qui nécessite une bonne connaissance de la géographie de votre environnement proche. Par exemple, si T est 8 km au nord de D, et si C est à 6 km à l’est de T, vous pourriez calculer le cap à suivre pour aller de C à D («sud-ouest sur 10 kilomètres»). Une opération qui peut s’effectuer intuitivement, sans papier ni crayon ni calcul, en visualisant mentalement la configuration géométrique des lieux. Une fois le bon cap déterminé, il faudra le suivre (au moyen d’une connaissance suffisante des étoiles, par exemple), marcher deux heures pour retrouver votre quartier. Pour les dernières centaines de mètres, la navigation à vue prendra le relais pour trouver votre maison.
Polaire à droite en regardant l’Atomium
Maintenant, imaginez un parachutage dans un lieu totalement inconnu, toujours dans un rayon de deux heures de marche de chez vous. Par rapport à la situation précédente, il faut maintenant savoir, sans carte ni nom de rue, où vous vous situez.
De multiples indices peuvent permettre de vous tirer d’affaire: végétation, routes, pièces d’eau, monuments, pente, relief, cours d’eau… Si par exemple j’observe que l’étoile polaire brille à ma droite lorsque je regarde l’Atomium dont j’estime la distance à 5 km, je peux déduire que je suis quelque part au nord-est de Bruxelles, vers Haren. Ensuite, on est ramené au cas précédent: carte mentale, détermination du cap, navigation aux étoiles, et navigation à vue pour finir.
Nous voyons dans ces trois cas de difficulté croissante que le «sens de l’orientation», qu’on pourrait définir par «l’aptitude à inventer un chemin, puis le suivre, pour aller d’un point à un autre», consiste en l’intégration d’au moins trois facultés.
D’abord, visualiser intérieurement les lieux les uns par rapport aux autres: c’est la «carte mentale»[1] . Ensuite, retrouver sur le terrain une direction de référence: c’est la boussole (on ne parle pas ici de l’«objet boussole» mais de méthodes basées, par exemple, sur le soleil ou les étoiles). Enfin, déterminer sa position en observant autour de soi: repérage.
Ces aptitudes, un Homo sapiens moderne qui ne se sert pas trop de son GPS les possède, à condition de rester dans des échelles de distances pas trop grandes: on a pris ici l’exemple d’un rayon de dix kilomètres autour du domicile, où beaucoup d’entre nous sont capables d’évoluer sans trop hésiter. Mais sur des distances plus grandes, le sens de l’orientation devient un talent rare: qui, en 2022, sans langage et sans technique, saurait rentrer chez soi à pied, en ligne droite, à partir d’un lieu quelconque du pays, voire d’Europe? Presque personne!
Carte mentale et boussole des oiseaux
Pourtant, cette performance est à la portée de petits animaux au cerveau minuscule. Les oiseaux doivent bien être considérés comme les champions en matière d’orientation, car ils la maîtrisent à l’échelle de continents entiers! Certaines espèces se tirent avec brio des trois «expériences de kidnapping» mentionnées, sur des distances de l’ordre de milliers de kilomètres. Autrement dit, ce que nous faisons plus ou moins dans notre ville, des oiseaux le font sur des trajets… cent ou même mille fois plus grands!
D’où vient leur carte mentale? Comme nous, de leur mémoire et de leurs sens. La plupart des oiseaux naviguent à vue bien sûr, au moyen de repères visuels comme chaînes de montagnes, lacs, villes. Mais nous savons que certaines espèces naviguent également «au nez», en mémorisant la signature olfactive d’une région entière. La Flandre possède peut-être pour eux une odeur de prairies, de champs et de mer, différente des Ardennes (forêt, rivières?) ou de Bruxelles (gaz d’échappement, brique chaude, gravats?), et encore de la Catalogne ou du Katanga… En mer, les odeurs de certaines espèces de plancton permettraient de distinguer différentes zones maritimes.
D’où les oiseaux tirent-ils ensuite leur boussole? Comme pour notre espèce, par l’observation du soleil et celle des étoiles. Rappelons que cet art, presque perdu par Homo sapiens qui regarde plus ses pieds (et son GSM) que le ciel, s’acquiert facilement. En l’absence de nuages, et après quelques séances d’observation du ciel, un enfant de huit ans trouvera le nord en pleine nuit avec une précision excellente. De jour, cette détermination se révèle également assez simple, à condition d’avoir une notion du temps correcte, ce que oiseaux et enfants possèdent.
Et le champ magnétique?
Mais chez de nombreux oiseaux, la boussole provient également de la sensibilité au champ magnétique terrestre. Rien d’étonnant là-dedans : le champ magnétique agit sur certains matériaux à l’échelle macroscopique (fer, bien sûr) ou microscopique (certaines molécules particulières appelées «paires de radicaux»). Si cette sensibilité nous fascine, c’est simplement parce qu’il manque probablement à notre espèce[2] ce sixième sens. Et sans doute aussi parce que le terme «magnétisme» est chargé d’une multitude de connotations ésotériques qui n’ont rien à voir avec un phénomène ordinaire que la physique voit comme une interaction entre deux entités: globe terrestre d’un côté, et molécules présentes dans le cerveau de certains oiseaux, de l’autre.
Il a été ainsi suggéré qu’un mécanisme chimique basé sur des paires de radicaux fournies par les protéines «cryptochromes», présentes dans la rétine, permet à certains oiseaux de «voir» le nord, qui pourrait apparaître pour eux comme une zone du paysage plus sombre. Leur sixième sens serait donc intégré dans le sens de la vue: très commode quand on cherche la bonne direction un jour nuageux!
Latitude, longitude, extrapolation
Quant à la capacité de deviner sa position dans un lieu inconnu, utile après une tempête par exemple, elle serait donnée par plusieurs moyens.
D’abord, exactement comme les marins le font avec des outils comme le sextant, certains oiseaux sauraient «faire le point» à l’œil nu: en observant le soleil ou le ciel nocturne, ou encore l’inclinaison du champ magnétique, ils estimeraient la latitude. Estimer la longitude se révèle un problème très délicat, que les humains ont d’ailleurs difficilement résolu avec une précision suffisante pour éviter les tragédies maritimes[3] Là encore, il semble que certains oiseaux y parviennent, utilisant pour cela une horloge interne suffisamment précise pour «sentir» le décalage horaire qu’implique, par exemple, une brutale dérive vers l’est après une tempête. Ce genre de performance ne paraît pas inaccessible à un humain. Imaginons une personne kidnappée à New York et relâchée le lendemain en un lieu inconnu. Elle observe que le soleil y culmine 10 degrés plus bas que chez elle, et environ 5 heures plus tôt que ce que sa sensation corporelle indique. Ces renseignements (décalage horaire et soleil plus bas), correctement interprétés, indiqueront qu’elle est à peu près… en Belgique! Il semble concevable que des humains entraînés parviennent à ce genre de résultats dignes de MacGyver ou Yoko Tsuno, héros de mon enfance, ou de Détective Conan, héros de mes enfants[4] . Alors, pourquoi pas des oiseaux?
Plus surprenant, la capacité des oiseaux à extrapoler en exploitant les variations de certains indices. En voici un exemple urbain: devant un chantier, le bruit des marteaux-piqueurs retentit à son maximum, qu’on cotera à 10/10. à 100 m de là, le bruit descend à un niveau plus faible, disons 6/10. Si vous marchez et entendez un son encore plus faible, par exemple 2/10, vous pourrez en déduire que vous vous situez à 150 ou 200 mètres du chantier.
Ce genre de déduction, qu’on appelle «extrapolation», serait réalisée par les oiseaux avec des variations d’odeurs, de champ et d’inclinaison magnétique, ou peut-être de température, de structure des vagues… et leur permettrait de se repérer en terrain inconnu. Un oiseau de mer pourrait ainsi inférer: «Vu le champ magnétique en mon lieu de nidification en Irlande, et vu celui à 1000 km au sud, et bien là, je dois me trouver encore un peu plus loin au sud». Ces «raisonnements», sur un mode intuitif et non numérique, restent finalement assez rudimentaires, à portée, pourquoi pas, de petits animaux à plumes.
Conclusion: incroyable? Pas tant que cela…
Les oiseaux possèdent des facultés d’orientation très impressionnantes, mais il me semble intéressant de mentionner qu’il n’existe pas de différence de nature entre leurs capacités d’orientation et les nôtres. Car, dans tout ce qu’on vient de considérer, les oiseaux se repèrent comme nous, en se servant de leurs sens (même s’ils en possèdent un sixième qui nous manque probablement), de leur carte mentale, de leur musculature, de leur mémoire, de leur cognition, pour accomplir avec précision des déplacements certes impressionnants, certes encore mal compris, mais pas absolument hors de notre expérience.
Encore une fois, inventer et suivre un trajet, nous savons le faire à petite échelle, et on peut raisonnablement penser que nos ancêtres pratiquaient cet art sur de plus grandes distances. Pensons aux sapiens du Paléolithique qui voyageaient à pied à travers l’Europe, ou plus récemment aux populations de marins ou de nomades (Polynésie, Amérique) pour qui l’observation des étoiles, de la lune, du vent, et de multiples autres indices permettant l’orientation, faisaient ou font partie de la vie ordinaire. Pensons simplement à la génération de nos (arrière-)grands-parents, pour qui, par exemple, improviser un trajet à pied de 20 km dans une région mal connue ne représentait pas une performance digne de fanfaronnade, à l’inverse de nos contemporains, vêtus de trainings fluorescents et recevant une médaille pour ce trajet héroïque.
Donc, les oiseaux nous étonnent, mais ils nous étonnent d’autant plus que nous perdons nos capacités d’orientation et de déplacement à mesure que nos outils se perfectionnent. L’objet boussole, magnifique invention déjà ancienne, remplace partiellement ou totalement la boussole naturelle (étoiles, soleil, vent…), et la carte imprimée remplace en partie la carte mentale, cette capacité à visualiser intérieurement une région. La voiture transforme une heure de marche en quasi-exploit. Plus récemment, et de façon spectaculaire, le GPS donne le coup de grâce à presque toute forme de sens de l’orientation, transformant l’art complexe de se déplacer en terrain inconnu en l’exécution presque totalement décérébrée[5] d’une prescription susurrée sur le mode impératif.
Comme d’habitude, la technique est ambivalence pure: elle apporte souvent confort, précision et gain de temps, mais remplace (et donc détruit, peut-être irréversiblement) une capacité cognitive et physique que notre espèce possédait à un niveau remarquablement élevé: celle, tout simplement, de se rendre d’un lieu à un autre au moyen de son corps. Et ce sont les oiseaux, en retrouvant leur nid après avoir survolé désert, mer et forêts, qui nous rappellent ce qu’un animal peut faire de cette capacité poussée à un niveau élevé. Et ils nous signalent au passage que si notre espèce possède des aptitudes cognitives assez remarquables, elle ne peut briller sur tous les tableaux.
François Chamaraux, docteur en sciences, enseignant en mathématiques et sciences
[1] Rien à voir avec le «mind map»! [2] Certains humains possèderaient ce sens, peut-être de façon non consciente. [3] Les marins victimes d’erreurs de longitude, naufragés ou perdus en pleine mer, se comptèrent par dizaines de milliers, avant la mise au point d’horloges assez précises au 18è siècle. [4] Trois personnages qui auront sans doute suscité bien des vocations scientifiques! [5] Une liste d’incidents dont on ne sait si on doit en rire ou en pleurer: www.rtbf.be/article/le-gps-nest-pas-toujours-fiable-et-est-meme-source-denombreux-accidents-9042260
