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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 . . .


22 - Côtes d'Armor

Du 22 janvier au 12 mars

ATELIERS PEINTURE

"Aquarelle" avec Fanny Dreveau - Samedis 22 Janvier et 19 février de 10h à 16h30h
"Peinture à l'huile et clair-obscur" avec Jos Van de Ven - Vendredis 28 Janvier et 4 Mars de 10h à 16h30
"Calligraphie chinoise et abstraction" avec Sophie Deliss - Samedis 5 Février et 12 Mars de 10h à 16h30
"ARTIS" Arts Plastiques avec Claire Amossé - Samedis 12 Février et 5 Mars de 10h à 16H30

Pôle de l'Étang-Neuf
Musée de la Résistance en Argoat
22480 Saint-Connan
02 96 47 17 66
www.etangneufbretagne.com


34 - Hérault

Jusqu'au 27 mars 2022

EXPOSITION
"JEAN-FRANCIS AUBURTIN, UN ÂGE D'OR"

Jean-Francis Auburtin (1866-1930) s’inscrit dans la longue procession des peintres sur le motif : Delacroix, Courbet, Boudin, Jongkind, Monet...
En une centaine d'œuvres, le Musée de Lodève propose une rétrospective de ce peintre à redécouvrir.

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


39 - Jura

Jusqu'au 15 mars

EXPOSITION
"FRONTIÈRES DE SEL"

Reproductions d’objets, contenus numériques, vidéos et extraits sonores, archives inédites vous dévoileront tous les secrets du commerce du sel.
Une part belle sera également faite aux métiers de la restauration et du patrimoine avec la présentation en timelapse du travail de l’atelier Lythos, qui a réalisé un fac-similé de la borne destiné à être replacé sur le lieu de découverte à Montigny-les-Arsures.

La Grande Saline
3 place des salines
39110 Salins-les-Bains
03 84 73 10 92
www.salinesdesalins.com


71 - Saône et Loire

Le 16 février

ATELIERS
"BRICO RECUP"

Réutiliser, récupérer, créer, s’amuser… Voilà le programme de notre atelier récup’ où nous transformerons rouleaux de papier toilette, boîtes à œufs et bouteilles plastique en petits animaux et autres petits bricolages rigolos à emporter à la maison. A partir de 6 ans. De 14 h à 16 h .

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


Le 23 février

ATELIERS
"NICHOIRS ET CIE"

Présentation de nichoirs, conseil sur leur fabrication et leur installation. Assemblage d’un modèle en salle (choix à faire parmi 3 références). Tout public, enfants à partir de 9 ans. Dd 14 h à 16 h 30.

Centre EDEN
26 rue de l’Eglise
71290 Cuisery
03 85 27 08 00
www.centre-eden71.fr


88 - Vosges

Du 5 février au 18 septembre  

EXPOSITION
"POSADA, GENIE DE LA GRAVURE"

Cette exposition, première rétrospective en France de l’œuvre de José Guadalupe Posada (1852-1913) nous permet d’admirer l’inventivité et la dextérité d’un des grands maîtres de la gravure internationale qui a délaissé une carrière toute tracée pour mettre son talent au service de la presse populaire : illustrations de faits divers, contes, chansons... et les fameuses Calaveras.

Musée de l'Image
42 quai de Dogneville
88000 Épinal
03 29 81 48 30
https://museedelimage.fr

Lieux:

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