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Comment la raie manta filtre l'eau
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Comment la raie manta filtre l'eau

Majestueux et fascinant, le ballet aquatique des raies manta géantes (Manta birostris) offre un spectacle inoubliable pour le plongeur chanceux. Ces animaux qui peuvent mesurer jusqu’à sept mètres d’envergure sont connus pour faire escale dans des « stations de nettoyage » sur les récifs coralliens. De petits poissons se précipitent autour des raies pour manger leurs peaux mortes et leurs parasites. Cependant, le système de filtration qui permet aux raies de se nourrir n’a pas besoin d’autant d’entretien. Misty Paig-Tran, de l’Université d’Etat de Californie, et ses collègues ont étudié ce système de filtration unique et jusqu’alors méconnu, qui pourrait inspirer des applications dans le domaine de l’épuration des eaux.

Pour se nourrir, la raie manta géante parcourt les océans la bouche grande ouverte. Elle aspire ainsi de grandes quantités d’eau qui contiennent du plancton et d’autres crustacés microscopiques, dont la taille varie de quelques dizaines à quelques centaines de micromètres. Elle capture ces particules nutritives grâce à un réseau de lamelles parallèles qui tapisse sa cavité buccale. L’eau traverse les pores des lamelles et est évacuée par les branchies. L’un des aspects surprenants de ce système est qu’il retient des microorganismes plus petits que les pores et ne se bouche que très rarement.        

Si ce détail anatomique de la raie était déjà connu, le mécanisme de séparation des éléments nutritifs de l’eau était mal compris. Pour l’étudier, Misty Paig-Tran et ses collègues ont reconstitué à l’aide d’une imprimante 3D les lamelles du système de filtration de la raie manta et les ont placés dans un réservoir parcouru par un courant d’eau contenant des particules en suspension. L’observation des mouvements de l’eau, associée à des simulations mathématiques, a permis aux chercheurs de comprendre que le filtre de la raie ne fonctionne pas comme un simple tamis – utilisé entre autres par le requin pèlerin. Alors que l’eau circule entre les lamelles, les particules solides rebondissent sur chacune d’elles et sont entraînées vers le fond de la bouche où elles sont avalées.

Cette découverte pourrait inspirer de nouveaux dispositifs pour filtrer des particules solides dans des liquides. Les systèmes actuellement utilisés, comme la filtration tangentielle, la séparation cyclonique ou le tamis, ont tendance à s’obstruer, et nécessitent donc un entretien coûteux et chronophage. Pour Misty Paig-Tran et ses collègues, l’une des applications possibles du système de filtrage de la raie manta serait un dispositif pour filtrer les particules de plastique qui polluent les océans. Aujourd’hui, les techniques de nettoyage des océans ne traitent pas ce type de particules, qui constituent un danger croissant pour l’environnement.


Source : Pour la Science
Crédit : Shutterstock.com/haveseen

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Comment la raie manta filtre l'eau

Majestueux et fascinant, le ballet aquatique des raies manta géantes (Manta birostris) offre un spectacle inoubliable pour le plongeur chanceux. Ces animaux qui peuvent mesurer jusqu’à sept mètres d’envergure sont connus pour faire escale dans des « stations de nettoyage » sur les récifs coralliens. De petits poissons se précipitent autour des raies pour manger leurs peaux mortes et leurs parasites. Cependant, le système de filtration qui permet aux raies de se nourrir n’a pas besoin d’autant d’entretien. Misty Paig-Tran, de l’Université d’Etat de Californie, et ses collègues ont étudié ce système de filtration unique et jusqu’alors méconnu, qui pourrait inspirer des applications dans le domaine de l’épuration des eaux.

Pour se nourrir, la raie manta géante parcourt les océans la bouche grande ouverte. Elle aspire ainsi de grandes quantités d’eau qui contiennent du plancton et d’autres crustacés microscopiques, dont la taille varie de quelques dizaines à quelques centaines de micromètres. Elle capture ces particules nutritives grâce à un réseau de lamelles parallèles qui tapisse sa cavité buccale. L’eau traverse les pores des lamelles et est évacuée par les branchies. L’un des aspects surprenants de ce système est qu’il retient des microorganismes plus petits que les pores et ne se bouche que très rarement.        

Si ce détail anatomique de la raie était déjà connu, le mécanisme de séparation des éléments nutritifs de l’eau était mal compris. Pour l’étudier, Misty Paig-Tran et ses collègues ont reconstitué à l’aide d’une imprimante 3D les lamelles du système de filtration de la raie manta et les ont placés dans un réservoir parcouru par un courant d’eau contenant des particules en suspension. L’observation des mouvements de l’eau, associée à des simulations mathématiques, a permis aux chercheurs de comprendre que le filtre de la raie ne fonctionne pas comme un simple tamis – utilisé entre autres par le requin pèlerin. Alors que l’eau circule entre les lamelles, les particules solides rebondissent sur chacune d’elles et sont entraînées vers le fond de la bouche où elles sont avalées.

Cette découverte pourrait inspirer de nouveaux dispositifs pour filtrer des particules solides dans des liquides. Les systèmes actuellement utilisés, comme la filtration tangentielle, la séparation cyclonique ou le tamis, ont tendance à s’obstruer, et nécessitent donc un entretien coûteux et chronophage. Pour Misty Paig-Tran et ses collègues, l’une des applications possibles du système de filtrage de la raie manta serait un dispositif pour filtrer les particules de plastique qui polluent les océans. Aujourd’hui, les techniques de nettoyage des océans ne traitent pas ce type de particules, qui constituent un danger croissant pour l’environnement.


Source : Pour la Science
Crédit : Shutterstock.com/haveseen

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

01 - Ain

Du 30  août au 13 septembre

CONCERTS
"LES MUSICALES DU PARC DES OISEAUX"

Des artistes engagés en faveur de la protection de l’environnement et des musiciens de légende viendront fêter les 50 ans du Parc des Oiseaux.
Paul Personne - Zazie - Paolo Comte - Daniel Guichard - Vitaa & Slimane - The Dire Straits Expérience - Ibrahim Maalouf - Maxime Le Forestier - Yannick Noah - Louis Bertignac - Gauvin Sers - La Rue Ketanou.

Parc des Oiseaux
01330 Villars Les Dombes
04 74 98 05 54
www.parcdesoiseaux.com


09 - Ariège

Le 15 février

"FABRIQUE TA FLÈCHE ET TON PROPULSEUR ! "

Au coin du feu, vous vous transformerez en chasseur préhistorique ! Vous fabriquerezune flèche et un propulseur en bois avec les moyens disponibles au néolithique… Le tout se terminera par un bon goûter de chez nous !
Le samedi 15 février 2020 de 14h à 17h30. Sur inscription. 8,50 €/adulte – 7 €/enfant.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


Le 22 février

BALLADE EN RAQUETTE
"À LA DÉCOUVERTE DES TRACES DANS LA NEIGE..."

Venez découvrir la neige autrement. Vous apprendrez à lire la neige, à fabriquer un abri, à allumer un feu dans la neige ou interpréter des traces sur la neige...(Pique-nique tiré du sac).
Le samedi 22 février de 10h à 17h30. Sur inscription. 30 €/adulte & 25 €/enfant à partir de 12 ans. Location de raquettes : 5 €/personne.

Au Pays des Traces
Ferme de Miguet
09190 Saint-Lizier    
05 61 66 47 98
www.paysdestraces.fr


11 - Aude

Le 26 janvier

"L'UNIVERS DES POTIERS"

Plongez dans l'univers des potiers lors d'une visite guidée au musée. Tarif : 5 € / 3 €

Amphoralis
Allée des potiers
11590 Sallèles d’Aude
04 68 46 89 48
www.amphoralis.com


13 - Bouches du Rhône

Du 11 au 19 juin

BALADES EN MER
CONGRÈS MONDIAL DE LA NATURE DE L’UICN

Lors de ce rendez vous, des balades en mer à bord de l'Hélios, la seule vedette à passagers hybride de la compagnie Marseillaise ICARD MARITME, seront organisées par : Le parc National de la Côte Bleue : 10 juin - Le conservatoire du littoral : 11 & 16 juin - Le parc National des Calanques : 15 & 20 juin.

1 quai Marcel Pagnol
13007 Marseille
04 91 330 329
www.iucncongress2020


22 - Côtes d'Armor

Du 15 décembre au 15 mars

EXPOSITION
"FRONDAISONS"
La fabrique d’un maquis de l’Argoat

Le pôle de l'Étang-Neuf présente l'oeuvre de Sophie Zénon, "Frondaisons", la fabrique de l'image d'un maquis de l'Argoat, une exposition de photographies et de vidéos.

Pôle de l'Étang-Neuf
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


25 - Doubs

Du 15 février au 3 mai 2020

EXPOSITION
"GEORGES FESSY ET LA PHOTOGRAPHIE"

Exposition en coproduction avec le Familistère de Guise. Georges Fessy et la photographie est une rétrospective présentée à travers plus d’une centaine de photographies qui traduit la diversité d’une vie de photographe : paysages, portraits, natures mortes, objets d’art, vues d’architectures.

Saline royale
Grande Rue
25610 Arc et Senans
www.salineroyale.com


30 - Gard

Jusqu'au 8 mars

EXPOSITION
« FEU », l’expo brûlante de la rentrée au Pont du Gard

FEU conçue par Universcience qui propose d’explorer la thématique de la maîtrise du feu par l’humain. Accessible dès 9 ans, cette exposition rassemble des installations audiovisuelles, des dispositifs multimédia et des expériences interactives ainsi que de nombreux objets visant à enrichir la connaissance des visiteurs et à déconstruire les idées reçues.

Site du Pont du Gard
La Bégude
400 route du Pont du Gard
30210 Vers-Pont-du-Gard
04 66 37 50 99
www.pontdugard.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février

EXPOSITION
"Ensor, Magritte, Alechinsky..."

L'exposition invite à un cheminement sensible sur les sentiers de l'art Belge à travers une sélection de chefsd’oeuvre des collections du Musée d'Ixelles (Bruxelles).

Musée de Lodève
square George Auric
34700 Lodève
04 67 88 86 10
www.museedelodeve.fr


39 - Jura

Du 20 janvier au 2 avril

ATELIERS
"L’ŒIL ET LA MAIN"

Le Musée de la Lunette organise  une visite de l’exposition temporaire « Les lunettes en voient de toutes les couleurs ». Les enfants découvriront l’utilisation de la couleur en lunetterie, ses principes et surtout son design inspirant ! Ils participeront par la suite à un atelier artistique animé par l’une de nos artistes plasticiennes. Cet atelier est à destination des scolaires, de la maternelle au collège.

Musée de la Lunette
Place Jean Jaurès
39400 Morez - Hauts de Bienne
03 84 33 39 30
www.musee-lunette.fr


63 - Puy-de-Dôme

Janvier et février

"CLASSE NEIGE A PETITS PRIX"

Au Centre des Volcans propose un passeport Évasion Glacée à petits prix pour les derniers créneaux disponibles en janvier et février 2020.Venez découvrir les volcans sous la neige...

Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


De janvier à mars

SEJOURS SCOLAIRES
"LES 4 ÉLÉMENTS" et "L'AUVERGNE DES NEIGES"

Des tarifs imbattables sur les séjours scolaires pour les mois de janvier, février et mars 2020 ! Séjours à réserver rapidement.

.Au Centre des Volcans
Rue du Frère Genestier
63230 Pontgibaud
04 73 68 18 18 / 06 21 30 79 36
www.au-centre-des-volcans.fr


65 - Hautes-Pyrénées

Le 15 février

EXPÉDITION SOUTERRAINE
"GRAVER ET PEINDRE DANS UNE GROTTE"

Aller au fond d’une grotte pour peindre ou graver n’est pas une chose anodine ! Évoluer sur un sol accidenté, marcher, ramper ou encore escalader des parois dans l’obscurité et l’humidité montre que nos ancêtres prenaient des risques insensés ! Venez vivre un parcours initiatique dans la préhistoire. Réservation obligatoire. A partir de 8 ans.

Grottes préhistoriques de Gargas/Nestplori@
Route départementale 261
65660 Aventignan
https://grottesdegargas.fr


81 - Tarn

Jusqu'au 2 février

EXPOSITION
"PRESQUE"

Emmanuelle Pernet nous présente cette année, au travers d’une vingtaine de des-sins et d’une installation, son travail sur le mouvement et la persistance rétinienne.

Muséum d’histoire naturelle Philadelphe-Thomas
2 place Philadelphe Thomas
81600 Gaillac
05 63 57 36 31
www.ville-gaillac.fr

Lieux:

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