
Pour que la cigogne décolle et quitte l'Europe, plusieurs choses entrent en jeu : c’est ce que nous allons expliquer dans cette partie.
Le décollage de la cigogne fait intervenir sa légèreté, sa puissance musculaire, sa portance et le vol battu, celui-ci étant le vol le plus commun, il consiste à battre des ailes de façon régulière, avec un mouvement simple, de haut en bas et de bas en haut.
1. Des oiseaux légers :
Premièrement, le squelette des cigognes est adapté pour le vol puisqu’il est composé d’os légers mais également solides pour résister au décollage. De plus, ils sont longs et creux : ce vide dans les os permet à la cigogne d’être légère, puisque leur masse est prise en compte dans la portance, et donc à leur capacité de voler. Cependant, ses os ne sont pas complètement creux : une structure interne est présente pour assurer la rigidité de l’os durant le vol.
Les os de la cage thoracique sont fermement soudés à la colonne vertébrale pour que l’ensemble soit très solide. De plus, le sternum prend la forme d’une plaque en V pour que les muscles porteurs soient extrêmement puissants, les muscles pectoraux deviennent alors fermement attachés au sternum ainsi qu’au bréchet, et permettent ainsi de voler.
Le bassin de la cigogne et ses pattes sont également très développés pour supporter les décollages.
La légèreté des cigognes est assurée par plusieurs éléments de leur anatomie qui ont été allégés :
- Premièrement elles ont un bec qui est plus léger que la mâchoire osseuse des mammifères.
- Ensuite leurs membres inférieurs (leur pattes) sont très fins et légers tout en restant solides.
- Enfin elles n’ont pas de vessie ce qui permet encore d’alléger leur masse.
En plus de ces éléments, tous les oiseaux ont un système de “poches” qui leurs servent à stocker de l’air, et qui leur permet d’être encore un peu plus léger.
Ces “poches aériennes” peuvent avoir des accès à l’intérieur des os qui sont, comme dit précédemment, creux. Ces os sont appelés “aérifères” ou “os pneumatisés” puisqu'ils sont remplis d’air apporté par les poches. Lorsqu’un oiseau respire, l’air se propage dans les poches ainsi que dans les os de tout son corps.
Pour finir, la cigogne possède un nombre limité d’articulations pour alléger sa masse. Cependant cela les empêche d’être aussi souples que d’autres espèces car par exemple, leurs vertèbres sont soudées et non liées par une articulation.
Les os des ailes des cigognes sont similaires aux os des bras humains et des avant-bras, c’est à dire l’humérus, le cubitus et le radius. L’os du bras est situé au même endroit chez l’homme que chez l’oiseau ainsi que les deux os de l’avant-bras. Enfin au bout des ailes on retrouve des doigts, au nombre de 3.
Cette légèreté est nécessaire au vol des cigognes et des oiseaux car le poids est pris en compte dans le calcul de la portance, si il n'y avait pas ces différences par rapport aux mammifères, les oiseaux ne pourraient pas voler.
2. La portance
Le vol d’un oiseau est exprimé par deux éléments : le coefficient de portance (Cz), ainsi que la Force de portance (Fz). Nous allons appliquer ces deux formules au vol de la cigogne.
Lorsqu’un oiseau vole, une force (Fz) est exercée sous l’aile, permettant à l’oiseau de planer. Cette portance dépend de la masse volumique du milieu (p), de la surface de référence (S), c’est-à-dire la surface de l’aile du volatile en question. De plus il faut prendre en considération à quelle vitesse l’oiseau vole, multipliée par le coefficient de portance, qui dépend de la forme de l'aile mais aussi de son incidence par rapport au mouvement de l'air.
Grâce au schéma ci-contre, nous pouvons comprendre
comment les oiseaux peuvent être portés par l’air :
-
lorsque l’aile est droite (6°), l’air, arrivant face à l’aile
passe parallèlement au-dessus et en-dessous de celle-ci→ l’oiseau
vole droit, il peut ainsi planer, le flux d'air est stationnaire.
-
lorsqu’elle est inclinée vers le bas (15°), l’air permet à l’oiseau de
gagner en hauteur : l’aile, étant inclinée vers le sol, fait passer
l’air dans le même sens, c’est-à-dire, vers le bas, et permet,
ainsi à l’oiseau d’augmenter en altitude, voir même de décoller, la
portance est maximale.
-
lorsqu’elle est trop inclinée vers le bas (> 25°), l’oiseau se trouve en
situation de décrochage : il peut ainsi atterrir : l’aile, étant inclinée
vers le bas, fait passer l’air : c'est la chute de la portance. Ainsi,
l'oiseau a la capacité d'atterrir.
3.Contre exemple
Pour appuyer nos propos, nous allons voir maintenant le cas de deux oiseaux qui se différencient de la cigogne, puisqu'ils ne volent pas. Nous allons l'expliquer.
Premièrement, la poule n’a pas la capacité de voler à proprement parler. En effet elle peut, en battant frénétiquement des ailes, se percher à quelques mètres de hauteur ou voler sur de faibles distances pour par exemple échapper à un prédateur éventuel. C’est principalement à cause de sa masse (2,0 à 3,0 kg) et de la faible portance de ses ailes (24 N) qu’elle ne peut pas prendre de l’altitude et voler sur de grandes distances.
Deuxièmement, l’autruche, contrairement à la poule, ne décolle pas d’un centimètre du sol, et ce, pour différentes raisons.
En effet, son sternum ne possède pas de bréchet : c’est une excroissance osseuse du sternum où sont attachés les muscles permettant le battement des ailes. D’autres organes ne sont également pas présents chez l’autruche tels que les muscles pectoraux et les clavicules. De plus son plumage est différent : les plumes ne sont pas maintenues en rangs serrés qui donnent cet aspect ébouriffé. Elle ne pourrait pas voler par temps de pluie, puisque ses glandes uropygiennes sont absentes et donc ne permettent pas d'imperméabiliser le plumage de l’autruche.
Pour finir, elle pèse également 150 kg, cela la place au rang des oiseaux les plus lourds mais également rendant son vol impossible.
Maintenant que nous avons vu comment notre cigogne décollait, nous allons découvrir comment fait-elle pour parcourir les nombreux kilomètres afin d'atteindre le continent Africain.



1. LE DÉCOLLAGE DE L'OISEAU



