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Comment la raie manta filtre l'eau
Actualités

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 . . .

04 - Alpes de Haute Provence

Du 5 juin 2020 au 15 décembre

VISITE LUDIQUE
SALAGON, PARC & JARDINS

Une nouveauté pour les familles : un jeu de la cocotte pour explorer les jardins et découvrir les secrets du monument de Salagon de façon ludique !

Salagon
04300 Mane
04 92 75 70 50
www.musee-de-salagon.com


Du 5 juin au 15 décembre

COURSE D'ORIENTATION
MUSÉE DE PRÉHISTOIRE DES GORGES DU VERDON

Une course d’orientation familiale pour découvrir le village préhistorique. A l'aide du dépliant disponible gratuitement à l'accueil du Musée, participez à cette course d’orientation ludique et instructive qui vous conduira tout droit vers le village préhistorique reconstitué.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


Jusqu'en novembre

EXPOSITION
LE "RHINOCÉROS" DE XAVIER VEILHAN

Le musée accueille le "Rhinocéros" de Xavier Veilhan. Vous pourrez admirer cette œuvre spectaculaire appartenant au Centre Pompidou jusqu'en novembre 2020.

Musée de Préhistoire des Gorges du Verdon
Route de Montmeyan
04500 Quinson
04 92 74 09 59
www.museeprehistoire.com


11 - Aude

Le 8 août

"NUIT DES ÉTOILES"
AMPHORALIS

Avec l’observatoire astronomique de Narbonne (ANAP), profitez de la beauté du ciel estival pour observer les étoiles en compagnie d’astronomes expérimentés.
A partir de 18h30 : repas libre dans le parc. 19h15 : conférence « Vie et mort des étoiles » par Christine Mourlevat. 20h30 : conte « la tête dans les étoiles » par Bernadette Boucher 22h00-minuit (en continu) : observation du ciel sur écran géant. Gratuit. Inscription conseillée.

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


Le 14 août

"CINÉMA DE PLEIN AIR – LA NUIT DU PÉPLUM"

Projection du film Astérix et Obélix, Mission Cléopâtre (2001). Adultes et enfants à partir de 6 ans. Apportez vos nattes et transats pour vous installer confortablement !
Inscription conseillée.

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


13 - Bouches du Rhône

Du 7 au 15 janvier 2021

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


21 - Côte d'Or

Du 3 juillet au 2 janvier 2022

EXPOSITION
"AU COEUR DES SAISONS"

Et si on prenait le temps de regarder passer les saisons, de vivre à leur rythme, de redécouvrir le plaisir d'observer la Nature et ses changements.
Cette nouvelle exposition, conçue et réalisée par le Jardin des sciences et Biodiversité, vous plonge « Au coeur des saisons », de façon ludique et accessible à tous les publics, en famille comme entre amis…

Jardin des sciences & biodiversité
Jardin de l’Arquebuse
14 rue Jehan de Marville & 1 avenue Albert 1er
21000 DIJON
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


34 - Hérault

Du 26 septembre au 28 février 2021

EXPOSITION
"DERNIERS IMPRESSIONNISTES"

Des paysages maritimes de la Bretagne aux plaisirs des plages de la Belle Époque, des paysages urbains ou champêtres aux portraits virtuoses, partez sur les pas des peintres intimistes ayant tous respiré le parfum de l’impressionnisme.
Riche de 70 peintures et d’une trentaine de dessins ou lithographies, l’exposition qui fait étape à Lodève est la première en France à rendre à ce courant l’importance qui lui revient.

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


45 - Loiret

Les 4 juillet et 22 août

VISITES
"ART DES JARDINS"

Art de vivre et Nouvelles Renaissances en Val-de-Loire.
L’Arboretum des Grandes Bruyères, « Jardin Remarquable » vous présentant pas moins de 5 types de jardins, vous invite à découvrir leur histoire et leurs spécificités.
Visite guidée à 15h. Inscription obligatoire, nombre de participants limité.

Arboretum des Grandes Bruyères
45450 Ingrannes
02 38 57 28 24
www.arboretumdesgrandesbruyeres.fr


50 - Manche

Du 8 février au 24 mai

EXPOSITION DE PHOTOGRAPHIES
"LA HAGUE : A L’EPREUVE DU TEMPS"

De vallées encaissées en roches mystérieuses, du littoral déchiqueté aux champs quadrillés de murets, le regard d’Antoine Soubigou s’est posé sur une Hague intemporelle et tourmentée.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


Jusqu'au 15 novembre

EXPOSITION PHOTOGRAPHIQUE
"VIE SAUVAGE EN COTENTIN"

Une exposition pour les curieux de nature mais aussi pour les amateurs de belles images... L’association "Regards" basée à Cormelles-le-Royal dans le Calvados rassemble des photographes naturalistes, passionnés d’image et de nature.

Manoir du Tourp
Omonville-la-Rogue
50440 La Hague  
02 33 01 85 89
www.letourp.com


59 - Nord

Jusqu'au 29 août 2021

EXPOSITION
"MON DODO"

A quoi sert de dormir ? Que se passe-t-il quand je dors ? Pourquoi je rêve ? Telles sont les questions que peuvent se poser les enfants lorsqu’ils vont se coucher pour la sieste ou pour la nuit.
Au travers des expériences et des approches diverses, l’exposition invite les 2-7 ans à découvrir leurs besoins en quantité et qualité de sommeil tout en abordant les notions de cycle et le rôle du sommeil dans leur développement.

Forum départemental des Sciences
1 place de l’Hôtel de ville
59650 Villeneuve d’Ascq
03 59 73 96 00
www.forumdepartementaldessciences.fr


67 - Bas-Rhin

A partir du 4 juillet

ESCAPE GAME LIGNE MAGINOT

Participez à une partie d'escape game et découvrez la Ligne Maginot comme si vous y étiez soldat!
Dans l'antre de la forteresse sont cachés les indices qui vous permettront de sauver l'équipage de l’asphyxie... Attention, vous n'avez que 40 minutes !
Equipes de 2 à 6 joueurs. A partir de 10 ans accompagnés de leurs parents.

Forteresse de la Ligne Maginot
Route D65 direction Pfaffenbronn
67510 Lembach
03 88 94 48 62 / 03 88 94 43 16
www.lignemaginot.fr


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 31 août

EXPOSITION
"LE LUTIN DU HAUT FOLIN"

Bruno Alléos, Le Lutin du Haut Folin, a toujours travaillé le bois brut. A l’orée des bois du Morvan, il exprime sa créativité à l’aide d’un outil tout à fait étonnant : une tronçonneuse !

La Maison du Charolais
43 route de Mâcon (RCEA N79 sortie 12)
71120 Charolles
03 85 88 04 00
www.maison-charolais.com


Jusqu'au 1er novembre

EXPOSITION
"BÊTISE ET BALIVERNES, IDÉES REÇUES SUR LA NATURE"

« les chauves-souris s'accrochent dans les cheveux » ; « les grenouilles sont vertes et les crapauds marron » ; « les moustiques préfèrent les peaux sucrées… », autant d’idées reçues et de fausses informations qui ont souvent la vie dure ! Une scénographie originale et les illustrations humoristiques de Roland Garrigue raviront aussi bien les petits que les grands !

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


85 - Vendée

Jusqu'au 30 août

CONCERTS

Tout l'été et Explora Parc vous propose au minimum un concert deux fois par semaine. Du Funk, du Jazz, de la Soul, des DJ...
Olicat's le samedi 18 juillet, Biba le mercredi 22 juillet, Puppa Dready le samedi 25 juillet et enfin Ted de Radiomeuh le mercredi 29 juillet.

Explora Parc
Rue de la Parée Jésus
85160 Saint-Jean-de-Monts
06 22 61 45 98
www.exploraparc.com


88 - Vosges

Du 6 juillet au 30 août

ANIMATIONS SCIENCES
PLANÉTARIUM EPINAL

Qui n'a jamais rêvé de faire décoller une fusée (en papier) ? Ce sera possible cet été ! L'atelier "réveillez vos sens", quant à lui, sera parfait pour les enfants à partir de 3 ans. Nous proposons également des soirées d'observation du ciel du soir, une initiation à la paléontologie, la découverte des petites bêtes qui peuplent la mare du Planétarium et bien d'autre choses encore !

Planétarium Epinal
Rue Dom Pothier
88000 Epinal
03 29 35 08 02
www.planetarium-epinal.com

Lieux:

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