On sait maintenant pourquoi les canetons nagent d’affilée derrière leur maman

On Sait Maintenant Pourquoi Les Canetons Nagent D'affilée Derrière Leur

Grâce à un modèle mathématique sophistiqué capable de calculer avec précision la résistance des vagues produites par un groupe d’oiseaux aquatiques en formation, une équipe de recherche internationale dirigée par des scientifiques de l’Université de Strathclyde (Écosse) a découvert pourquoi les canetons nagent d’affilée. derrière les mères.

Lors d’une promenade au bord du lac ou dans une zone humide fréquentée par les canards, il n’est pas si rare d’observer les mères suivies de grands troupeaux de canetons, nageant assidûment en file indienne. Ce comportement, comme on le comprend aisément, réduit l’effort physique de ceux qui suivent, mais le principe mis en jeu est certainement plus fascinant que celui observé dans une course cycliste, où celui qui précède réduit le frottement de l’air pour ceux qui le font en queue. respirer. Une équipe de recherche a voulu étudier en profondeur les mécanismes physiques impliqués dans les formations nageuses des canards, faisant des découvertes très intéressantes sur ce comportement qui pourraient également améliorer l’ingénierie navale.

L’étude a été dirigée par une équipe internationale dirigée par des scientifiques de l’Université de Strathclyde à Glasgow (Royaume-Uni), qui ont collaboré étroitement avec des collègues chinois de l’École d’architecture navale et d’ingénierie océanique de l’Université des sciences et technologies « Jiangsu » de Zhenjiang . Les chercheurs, coordonnés par le professeur Zhi-Ming Yuan, maître de conférences au département d’architecture navale, de génie maritime et océanique de l’université écossaise, ont tout d’abord posé trois questions différentes : Pourquoi les canards nagent-ils en formation ? Quel est le meilleur entraînement de natation ? Combien d’énergie peut être économisée par chaque individu nageant en formation ? Pour répondre à ces questions, ils ont développé une simulation mathématique ad hoc capable de calculer avec précision la résistance des vagues sur un groupe d’oiseaux aquatiques dans une formation de nage.

Crédit : Journal of Fluid Mechanics

Deux conclusions importantes ont émergé de cette enquête, que les chercheurs ont résumées par les définitions de « surfer sur les vagues » et « passer les vagues ». Quant au premier des deux, la référence est principalement au premier caneton qui nage immédiatement derrière la mère, qui est capable de surfer sur les vagues générées par celle-ci. « En surfant sur les vagues générées par une mère cane, un caneton en remorque peut réduire considérablement la résistance aux vagues. Lorsqu’un caneton nage dans le  » sweet spot  » derrière sa mère, un phénomène d’interférence destructeur se produit et la résistance aux vagues du caneton devient positive, poussant le caneton vers l’avant « , écrivent les auteurs dans le résumé de l’étude. . En termes plus simples, les ondes générées par la mère canard se brisent avec celles du bébé, ce qui entraîne un processus qui pousse le caneton vers l’avant. Au lieu de nager activement, il utilise essentiellement le sillage en dépensant beaucoup moins d’énergie.

Ce qui se passe derrière, ou ce que les scientifiques appellent des « vagues qui passent », est encore plus fascinant. Les scientifiques ont découvert qu’avec un seul fichier, cet effet peut se propager de la mère d’un caneton à un caneton ; les vagues générées par la mère cane ne perdent pas d’énergie, mais parviennent à donner une poussée à chacun des petits en ligne. Des calculs, il ressort qu’à partir du troisième caneton d’une queue, « la traînée ondulatoire des individus tend progressivement vers zéro, et un délicat équilibre dynamique est atteint. Chaque individu sous cet équilibre agissait comme un « passeur de vagues », transmettant l’énergie des vagues à celui qui les transportait sans aucune perte d’énergie », écrivent le professeur Zhi-Ming Yuan et ses collègues.

Très probablement, selon les scientifiques, ce sont précisément les économies d’énergie liées à « surfer et à passer les vagues » le principal moteur de l’évolution de la formation de la nage chez les oiseaux aquatiques. Mais cette découverte peut avoir des implications techniques très intéressantes. Les principes dynamiques détectés, en effet, pourraient être exploités pour construire des moyens de transport navals modernes, tels que les « trains sur l’eau » dans lesquels les charges arrière avancent sur la base du même mécanisme que les canards, garantissant d’énormes économies en termes de consommation de carburant. Les détails de la recherche « Wave-riding and wave-passing by canetons en formation nageant » ont été publiés dans la revue scientifique spécialisée Journal of Fluid Mechanics.