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Les colonies de manchots se comportent comme un fluide
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Les colonies de manchots se comportent comme un fluide

Les groupes d'animaux comme les bancs de poissons ou les nuées d’étourneaux présentent une organisation parfois très ordonnée. Un autre exemple est celui des manchots royaux (Aptenodytes patagonicus). Pendant la période d’incubation et jusqu'à ce que les jeunes poussins atteignent un mois, ces oiseaux se regroupent pour former des colonies comprenant jusqu’à 500 000 couples. Les vues aériennes montrent qu'au sein de ces groupes denses, les individus sont espacés régulièrement. Grâce à des images et des vidéos prises sur plusieurs années sur les îles Crozet et Kerguelen, Richard Gerum de l’université d’Erlangen-Nuremberg, en Allemagne, et ses collègues, du CNRS/universités de Strasbourg et de Montpellier, et du Centre Scientifique de Monaco, ont modélisé ces rassemblements de manchots et montré qu'ils présentent des caractéristiques similaires à celles d’un liquide.

Les manchots royaux ne construisent pas de nid. Ils portent leur unique œuf sur leurs pattes. Une fois que l’animal a décidé d’un emplacement au sein de la colonie, il n’en bouge quasiment plus : il se déplace en moyenne de 1,3 mètres sur les deux mois de l’incubation et défend un périmètre d’environ un mètre de diamètre à coups de bec et d’ailerons.

En observant ce comportement, Richard Gerum et ses collègues ont remarqué que la colonie se comportait comme un fluide, et plus précisément, un fluide modélisé par un potentiel de Lennard-Jones. Ce type de modèle décrit les interactions entre atomes au sein d’un fluide avec une composante répulsive à très courte distance et une composante attractive à plus grande distance. Chez le manchot, la force répulsive correspond à la défense du périmètre et la force attractive correspond au besoin de se rassembler pour se protéger des prédateurs comme les pétrels géants. Ce modèle est caractérisé par deux grandeurs, le rayon d’interaction et la température. Cette dernière est, dans ce cas, définie par la vitesse de déplacement des manchots.

Or, lorsqu’ils couvent leur œuf ou leur poussin, les manchots sont peu mobiles. Pour reproduire ce comportement, les chercheurs ont supposé que, dans le cadre du modèle, le fluide avait subi un changement de phase selon deux transitions possibles : soit une transition vitreuse par un abaissement de la température (celle calculée à partir de la vitesse des manchots), soit une transition de « jamming », typique d’un milieu granulaire où la densité augmente si bien que les grains sont bloqués les uns contre les autres.

Le mouvement des manchots analysé sur les vidéos suggère que l’hypothèse de la transition vitreuse est la plus pertinente. En effet, la densité reste assez faible sur l’ensemble de la colonie et, sur les bords du groupe, les manchots se sont peu mobiles. Et en présence d’une perturbation externe, comme l’irruption d’un éléphant de mer, le déplacement des oiseaux reste très localisé.

Ce comportement fluide de la colonie présente le meilleur compromis possible entre la densité et la flexibilité. Si la densité était moindre, il faudrait plus d’espace pour rassembler tous les manchots. Et une densité trop forte rendrait très difficile les déplacements au sein du groupe pour remplir les trous ou pour réagir à une menace. Ce comportement diffère de celui, par exemple, des gorfous sauteurs (Eudyptes chrysocome) qui fabriquent des nids et tendent à prendre plus de place, à l’image d’un gaz.


Source : Pour la science
Crédit : Shutterstock.com/AndreAnita

Les colonies de manchots se comportent comme un fluide Actualités

Les colonies de manchots se comportent comme un fluide

Les groupes d'animaux comme les bancs de poissons ou les nuées d’étourneaux présentent une organisation parfois très ordonnée. Un autre exemple est celui des manchots royaux (Aptenodytes patagonicus). Pendant la période d’incubation et jusqu'à ce que les jeunes poussins atteignent un mois, ces oiseaux se regroupent pour former des colonies comprenant jusqu’à 500 000 couples. Les vues aériennes montrent qu'au sein de ces groupes denses, les individus sont espacés régulièrement. Grâce à des images et des vidéos prises sur plusieurs années sur les îles Crozet et Kerguelen, Richard Gerum de l’université d’Erlangen-Nuremberg, en Allemagne, et ses collègues, du CNRS/universités de Strasbourg et de Montpellier, et du Centre Scientifique de Monaco, ont modélisé ces rassemblements de manchots et montré qu'ils présentent des caractéristiques similaires à celles d’un liquide.

Les manchots royaux ne construisent pas de nid. Ils portent leur unique œuf sur leurs pattes. Une fois que l’animal a décidé d’un emplacement au sein de la colonie, il n’en bouge quasiment plus : il se déplace en moyenne de 1,3 mètres sur les deux mois de l’incubation et défend un périmètre d’environ un mètre de diamètre à coups de bec et d’ailerons.

En observant ce comportement, Richard Gerum et ses collègues ont remarqué que la colonie se comportait comme un fluide, et plus précisément, un fluide modélisé par un potentiel de Lennard-Jones. Ce type de modèle décrit les interactions entre atomes au sein d’un fluide avec une composante répulsive à très courte distance et une composante attractive à plus grande distance. Chez le manchot, la force répulsive correspond à la défense du périmètre et la force attractive correspond au besoin de se rassembler pour se protéger des prédateurs comme les pétrels géants. Ce modèle est caractérisé par deux grandeurs, le rayon d’interaction et la température. Cette dernière est, dans ce cas, définie par la vitesse de déplacement des manchots.

Or, lorsqu’ils couvent leur œuf ou leur poussin, les manchots sont peu mobiles. Pour reproduire ce comportement, les chercheurs ont supposé que, dans le cadre du modèle, le fluide avait subi un changement de phase selon deux transitions possibles : soit une transition vitreuse par un abaissement de la température (celle calculée à partir de la vitesse des manchots), soit une transition de « jamming », typique d’un milieu granulaire où la densité augmente si bien que les grains sont bloqués les uns contre les autres.

Le mouvement des manchots analysé sur les vidéos suggère que l’hypothèse de la transition vitreuse est la plus pertinente. En effet, la densité reste assez faible sur l’ensemble de la colonie et, sur les bords du groupe, les manchots se sont peu mobiles. Et en présence d’une perturbation externe, comme l’irruption d’un éléphant de mer, le déplacement des oiseaux reste très localisé.

Ce comportement fluide de la colonie présente le meilleur compromis possible entre la densité et la flexibilité. Si la densité était moindre, il faudrait plus d’espace pour rassembler tous les manchots. Et une densité trop forte rendrait très difficile les déplacements au sein du groupe pour remplir les trous ou pour réagir à une menace. Ce comportement diffère de celui, par exemple, des gorfous sauteurs (Eudyptes chrysocome) qui fabriquent des nids et tendent à prendre plus de place, à l’image d’un gaz.


Source : Pour la science
Crédit : Shutterstock.com/AndreAnita

LE GUIDE Naturellement

Agenda . . .

17 - Charente Maritime

►A partir du 19 septembre

EXPOSITION
"PARURES ET MOTIFS DE LA PRÉHISTOIRE"

Fruit d’un projet mené avec deux classes de seconde en arts plastiques, l’exposition Archéofictions propose une relecture créative et sensible de la Préhistoire. Entre art et archéologie, Archéofictions invite à redécouvrir les parures et motifs de nos ancêtres, mêlant fiction, création contemporaine et savoir scientifique. 

Le Paléosite
Route de la Montée Verte 
17770 Saint-Césaire
05 46 97 90 90
https://paleosite.fr

2B - Haute-Corse

►Jusqu'au 20 décembre

EXPOSITION
"FEMIN’ISULA"

L’exposition retrace, de la préhistoire à nos jours, le rôle des femmes dans la société insulaire et leur marche vers l’émancipation voire les combats féministes. Le parcours riche de près de 300 oeuvres est argumenté et illustré par des portraits de femmes méconnues ou célèbres qui ont participé à l’évolution de la place des femmes dans la société insulaire.

Musée de Bastia
Place du donjon
La Citadelle
20200 Bastia
https://musee.bastia.corsica

33 - Gironde

►Jusqu'au 31 décembre

EXPOSITION GUSTAVE EIFFEL

Gustave Eiffel dont sa fameuse Tour et toutes ses réalisations de chantiers en France et dans le Monde, appuyé sur l’Exposiiton universelle  de 1889. A l’occasion de notre concours, nous avons reçu 107 œuvres de Tour Eiffel réalisées par les Amis du Musée qui sont exposées dans nos vitrines. Venez-vous plonger dans l’univers de Gustave Eiffel et sa vie trépidante.

Musée des Techniques
5 rue de Balambits
33640 Beautiran
05 57 97 75 11 / 06 07 74 03 76
http://villamaglya.fr

34 - Hérault

►Jusqu'au 1er mars

EXPOSITION
"IMMERSION URBAINE"

Exposition collective et évolutive réunissant plus de 18 artistes. Autour du thème de la récupération, du recyclage et de l’upcycling, chaque artiste construit à partir de cloisons de récupération et d’éléments de cinéma, pour créer un univers singulier. Présente à l’intérieur et aux extérieurs du musée, l'exposition offre aux visiteurs une expérience artistique renouvelée à chaque visite.

Musée Parcelle473
425 avenue frères Buhler
34080 Montpellier
06 66 02 69 29
www.parcelle473.com

38 - Isère

►Jusqu'au 30 mars 2026 

EXPOSITION
"PEINDRE LA LUMIÈRE, DE LA MAQUETTE AU VITRAIL"

Arcabas (1926-2018) s’est intéressé toute sa vie au vitrail qu’il abordait en tant que peintre avant tout. De l'expérience fondatrice de l'église Saint-Hugues aux dernières réalisations du Sacré-Cœur de Grenoble et de Saint-Christophe-sur-Guiers, l’exposition met l’accent sur les maquettes créées par Arcabas et la façon dont elles ont été traduites par les maitres verriers.

Musée arcabas en Chartreuse
Eglise de Saint-Hugues
38380 Saint-Pierre-de-Chartreuse
04 76 88 65 01
https://musees.isere.fr

41 - Loir-et-Cher

►Jusqu'au 4 janvier 2026

"NOËL ROYAL DANS LES CHÂTEAUX"

Chaque année les châteaux de Blois, Chambord, Cheverny et Chaumont-sur-Loire se mettent sur leur 31 pour vous émerveiller en décembre pendant les fêtes de Noël.
Chaque château son thème, ce qui en fait des visites singulières et inoubliables. Pour ne pas faire de choix, prenez le Pass Châteaux spécial Noël pour visiter 3 châteaux à 45 € ou 4 châteaux 61 €.

Office de tourisme Blois Chambord - Val de Loire
5 rue de la voûte 
41000 Blois
02 54 90 41 46
www.bloischambord.com

42 - Loire

►Le 6 décembre 

ATELIERS TEXTILES DE NOËL

Et si vous optiez pour des décorations textiles pour orner votre sapin de Noël ? Le musée vous propose pour la première fois des ateliers créatifs pour préparer les fêtes de fin d'année :
Pour les enfants : création d'un sapin en tissus - Pour les adultes : création d'une boule de Noël textile.
Samedi 6 décembre à 14h30. Réservation obligatoire. Tarif : 5 € par personne.

Musée du tissage et de la soierie
125 Place Vaucanson 
42510 Bussières
04 77 27 33 95
www.museedutissage.com

52 - Haute-Marne

►Jusqu'au 19 avril 2026

EXPOSITION 
"175 ANS DE CRÉATION BRASSICOLEÀ SAINT-DIZIER"

La brasserie du fort carré a été un des fleurons économiques de Saint-Dizier. En activité de 1796 à 1955, elle marqué le paysage urbain de la ville, et est à l’origine de la construction de la Tour Miko. Des techniques de productions de la bière, au nombreux objets publicitaires, l’exposition retracera l’histoire d’une brasserie restée dans les mémoires.

Musée de Saint-Dizier
17 rue de la Victoire 
52100 Saint-Dizier
03 25 07 31 50
www.saint-dizier.fr

63 - Puy de Dôme

►Jusqu''au 1er mars 2026

EXPOSITION 
"LE MOBILIER BIJOU" DE GUILLAUME PIÉCHAUD"

Découvrez l’importante rétrospective consacrée à cet artiste unique qui regroupe un ensemble inédit d’œuvres et d’objets personnels retraçant son riche parcours, des ateliers de bijouteries à la confection de mobilier monumental. De nombreuses animations pour les enfants en lien avec l'univers du designer Guillaume Piéchaud sont disponibles durant les vacances d'automne !

Musée Mandet
14 rue de l’Hôtel de Ville
63200 Riom
04 73 38 18 53
www.rlv.eu/decouvrir/musees/musee-mandet-1

67 - Bas-Rhin

►Jusqu'au 4 janvier 2026

EXPOSITION "HAPPY CRISTAL – DUEL DE NOËL !"
MUSÉE LALIQUE

Chaque année, Happy Cristal est un rendez-vous pour découvrir des mises en scène originales où les objets prennent vie. En 2025, les visiteurs pourront choisir entre deux propositions esthétiques très différentes. D’un côté, un Noël scandinave, blanc, lumineux et très lié à la nature. De l’autre côté, un Noël très coloré, inspiré des traditions nord-américaines. 

Musée Lalique
40 rue du Hochberg
67290 Wingen-sur-Moder
03 88 89 08 14
www.musee-lalique.com

68 - Haut-Rhin

►Jusqu'au 1er mars 2026

EXPOSITION
"STRUCTURES EN DÉRIVE"

La Fondation Fernet-Branca présente Structures en dérive, une exposition réunissant neuf artistes aux pratiques photographiques et transdisciplinaires.
L’exposition explore la photographie comme terrain d’expérimentation, entre approche documentaire et poétique.

Fondation Fernet-Branca
2 rue du Ballon
68300 Saint-Louis 
03 89 69 10 77
www.fondationfernet-branca.org

►Jusqu'au 31 décembre

EXPOSITION
"JOUSTRA"

Après les jouets Playmobil®, c'est une marque plus locale qui vient investir La Nef des Jouets : Joustra. Contraction de "JOUets de STRAsbourg", connaissant son pic de popularité dans les années 1950 et 1960 (jouets mécaniques, jouets téléguidés puis radiocommandés, voitures, grues, engins de chantier, bateaux, jeux scientifiques puis plus tard le célèbre télécran…).

La Nef des Jouets
12 rue Jean Jaurès
68360 Soultz
03 89 74 30 92
www.ville-soultz.fr

75 - Paris

►Jusqu'au 14 décembre 

EXPOSITION
"PAULA PADANI. LA DANSE MIGRANTE : HAMBOURG, TEL-AVIV, PARIS"

L’exposition retrace le parcours méconnu de la danseuse Paula Padani (1913-2001) à travers plus de 250 photographies, affiches, documents et costumes. Par sa vision du mouvement comme force de vie, par sa capacité de rebond entre plusieurs pays et cultures, elle aura frayé de nouvelles routes pour son art et joué un rôle pionnier dans l’émergence de la danse contemporaine israélienne. 

Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 4 janvier 2026

EXPOSITION 
"ÇA CHAUFFE CHEZ LES SCIENTIFIQUES" 

Les scientifiques sont les premiers, depuis des années, à nous alerter sur l’urgence climatique. Pourtant, la recherche est loin d’être écologique ou durable ! Comment concilier production de connaissances et responsabilité environnementale ? Et quel sens donner à cette mission dans un monde en pleine crise ? Pour y répondre, Julien Bobroff et l’équipe de "La Physique Autrement" vous présentent l'exposition "Ça chauffe les scientifiques".  

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Du 17 décembre au 10 janvier 2027

ZEUS, LE CHEVAL MÉTALLIQUE AU MUAM !

Le musée accueille sur son parvis le cheval métallique Zeus, œuvre monumentale qui a marqué les esprits lors de la cérémonie d’ouverture des Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024.
Du 17 décembre 2025 au 29 mars 2026, dans le chœur de l’église Saint-Martin-des-Champs du MuAM, une exposition exceptionnelle intitulée "Zeus, chef-d’œuvre d’artisans" retrace la genèse et la fabrication de cette œuvre.

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 28 février 2026

EXPOSITION
"CLEMENCEAU ET LA GRÈCE"

Cette exposition met en lumière la relation profonde et inspirante que Georges Clemenceau a entretenue avec l’Hellade tout au long de sa vie. Cette passion, née de son éducation, a marqué sa carrière politique et sa vision du monde ainsi que son engagement pour la démocratie et la culture.

Musée Clemenceau
8 rue Benjamin Franklin
75116 Paris
01 45 20 53 41
https://musee-clemenceau.fr

►Jusqu'au 8 mars 2026

EXPOSITION
"DENISE BELLON. UN REGARD VAGABOND"

Le mahJ présente la première rétrospective à Paris, rassemblant près de 300 photographies, objets, lettres et publications, consacrée à Denise Bellon (1902-1999). Photographe humaniste, pionnière du photojournalisme et compagne de route des surréalistes, son œuvre singulière et méconnue court des années 1930 aux années 1970.

 Musée d’art et d’histoire du Judaïsme
71 rue du Temple
75001 Paris
01 53 01 86 53
www.mahj.org

►Jusqu'au 17 mai 2026

EXPOSITION "FLOPS" 

Échec, bide, raté, fiasco… on estime que neuf innovations sur dix échouent et les raisons de la galère ne sont pas toujours évidentes ! En explorant les "bides" comme les trajectoires de réussites inattendues, l’exposition Flops-?! propose une lecture bienveillante de l’échec et ouvre la voie à une découverte singulière des collections du MuAM – Musée des Arts et Métiers.  

Musée des Arts et Métiers
60 rue Réaumur
75003 Paris
01 53 01 82 63
www.arts-et-metiers.net

►Jusqu'au 31 juillet 2026

EXPOSITION
"L’ÉTOFFE DES RÊVES"

Le vent de l’Art Brut et du surréalisme soufflera sur les 300 œuvres des 36 artistes réunis dans tout l’espace de la Halle Saint Pierre. "L’Étoffe des rêves" est le fruit d’une collaboration entre la Halle Saint Pierre et le Centre international du surréalisme et de la Citoyenneté mondiale à Saint-Cirq-Lapopie.

Halle Saint Pierre
2 rue Ronsard
72018 Paris
01 42 58 72 89
www.hallesaintpierre.org

84 - Vaucluse

►Jusqu'en mars 2026

JEUX DE PISTE DE NOËL

Les jeunes visiteurs sont invités à parcourir le Château à travers un jeu de piste spécialement conçu pour les vacances de Noël, une aventure ludique et familiale.

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

►Jusqu'au 4 janvier 2026

EXPOSITION
"C'EST ICI"

L'exposition "C'est ici" réunit des oeuvres des XIXe et XXe siècles issues de collections particulières et du Musée Vouland et propose un parcours placé sous le signe du "local" et de la curiosité.

Musée Louis Vouland
17 rue Victor Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'au 4 janvier 2026

EXPOSITION
"C'EST BRODÉ"

35 tableaux "à l'aiguille" sont exposés en contrepoint des tapisseries et des peintures présentées au musée. Réunis par Chantal et Dominique Dekester entre 1990 et 2010, ces objets sensibles, souvent anonymes, expriment dévotion ou amour. Ils témoignent d'un art d'agrément qui mêle broderie et peinture, de la place des travaux d’aiguille dans l’éducation des jeunes filles et des activités au sein des institutions religieuses. 

Musée Louis Vouland
17 rue Victor Hugo
84000 Avignon
04 90 86 03 79
www.vouland.com

►Jusqu'en mars 2026

EXPOSITION
"Les VOYAGES"

L'exposition Centenaire Robert Laurent-Vibert : Les Voyages donne un aperçu de l'héritage de Laurent-Vibert à travers sa collection privée sur le thème du voyage. 

Château de Lourmarin
2 avenue Laurent Vibert
84160 Lourmarin
04 90 68 15 23
www.chateaudelourmarin.com

87 - Haute-Vienne

►Jusqu'au 20 décembre

EXPOSITION
"OCEAN, LE PAPIER FAIT DES VAGUES"

Prenez une grande inspiration et plongez dans l'univers mystérieux des océans, à la découverte des œuvres incroyables d'une dizaine d'artistes papier. Une occasion idéale de s'émerveiller tout en se sensibilisant à la richesse et la fragilité de ces écosystèmes.

Le Moulin du Got
Le Pénitent
87400 St Léonard-de-Noblat
05 55 57 18 74
www.moulindugot.com

88 - Vosges

►Les 6 & 7 décembre

"PÉTANQUE DES PLANÈTES"
MAISON DU BAILLI

Venez pointer, tirer… et (re)découvrir les planètes de notre Système solaire à travers ce concept insolite pour petits grands ! Accessible à tous les âges, cette activité permet d’explorer notre Système solaire de manière concrète et joyeuse. Entre adresse, stratégie et découvertes scientifiques, chacun pourra s’y retrouver ! De 14h00 à 19h00. Entrée libre et gratuite.

Maison du Bailli
Place des Vosges
88000 Épinal

Lieux:
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