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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 . . .

02 - Aisne

Le 27 septembre

VISITE GUIDEE NOCTURNE

A la tombée de la nuit, l'homme mystère vous conte l'histoire du fort à la lumière de la lanterne.

Fort de Condé
20 ter rue du Bois Morin
02880 Chivres-Val
03 23 54 40 00
www.fortdeconde.com


03 - Allier

Jusqu'au 30 septembre

EXPOSITION
"HALTE AUX ENVAHISSEURS"

Découvrez les espèces exotiques envahissantes installées sur le trrritoire de Montluçon Communauté.
Des conseils sont également donnés pour les identifier et éviter leur propagation.

Maison de la Combraille
Place Pierre Bitard
03420 Marcillat-en-Combraille
04 70 51 10 23
maisondelacombraille.over-blog.com


07 - Ardèche

Jusqu'au 11 octobre

CANOE KAYAK EN ARDECHE

Canoë Kayak 07 propose cette saison des journées découvertes permettant de découvrir cette activité gratuitement.
Les 17 et 24 mai, 7, 14, 21, 28 juin, 5 juillet, 30 aout, 6, 13, 20, 27 septembre et 4, 11 octobre.
Mini-descente du pont d’Arc, 8 km, le matin à 9h à AM à 15h, sur réservation au 04 75 37 17 79 ou par email : charmasson.yves@wanadoo.fr

Canoë Kayak 07
Quartier de Châmes
07150 Vallon Pont d’Arc
04 75 88 03 06
www.canoekayak07.com


09 - Ariège

Le 23 octobre

ANIMATION
"VIENS GOÛTER À LA MAISON" et "PERLES PRÉHISTORIQUES"

De 14h00 à 17h30, à l’aide de silex, d’os, de grès ou encore de cuir, vous découvrirez comment réaliser des éléments de parures en stéatite. Ainsi embellis, vous pourrez déguster un délicieux goûter maison.
Sur inscription. Adulte 8,50 €, enfant 7 €.

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


Le 19 octobre

INITIATION AU TRAVAIL MANUEL DU BOIS

De 14h00 à 17h30, venez découvrir le travail manuel du bois tout au long de cette après-midi. Vous fabriquerez une spatule grâce à la plane et au banc à planer (sorte de banc-étau) et peut être d’autres objets en bois du quotidien.
Sur inscription. Adulte 18 €, enfant 15 €.

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


18 - Cher

Le 28 septembre

SPECTACLE MUSEUM
"CABINET DE CURIOSITÉS ZOOPOÉTIQUES"

Un spectacle en hommage à la fantaisie des hommes qui produit depuis des siècles des légendes autour des animaux imaginaires !
Par la Cie du Petit Théâtre Dakoté, avec les CDC Pays de Nérondes et des Trois Provinces À partir de 16h30 visite libre de La Tuilerie 18h début du spectacle - 6 € (entrée + spectacle).

La Tuilerie
27 rue du lieutenant Petit
18150 La Guerche-sur-l’Aubois
02 48 74 23 93
www.ciap-latuilerie.fr


Jusqu'au 2 novembre

EXPOSITION
"PORTRAITS DE JARDINS"

Du jardin médiéval, vivrier et médicinal, jusqu’aux jardins ouvriers nourriciers en passant par le jardin ornemental et le jardin sauvage réserve de biodiversité, l’exposition vous propose de parcourir une histoire des jardins intimement liée à celle des Hommes.

La Tuilerie
27 rue du lieutenant Petit
18150 La Guerche-sur-l’Aubois
02 48 74 23 93
www.ciap-latuilerie.fr


21 - Côte d'Or

► Jusqu'au 17 novembre

EXPOSITION
"NATURE INCOGNITO" : la face cachée des villes

Vous me reconnaissez ? Je fais partie des millions d’espèces sauvages, animales ou végétales qui vivent dans les villes, tout près de chez nous et qui, pour la plupart, demeurent « Incognito » !
La nouvelle exposition du Jardin des sciences & Biodiversité vous invite à voir la ville autrement

Le Jardin des Sciences
Parc de l’Arquebuse
1 avenue Albert 1er & 14 rue Jehan de Marville
21000 Dijon
03 80 48 82 00
www.dijon.fr


22 - Côtes d'armor

Le 15 septembre

SEANCES AU PLANETARIUM

A l'occasion de l'équinoxe, le Planétarium de Bretagne vous invite pour deux séances au tarif spécial de 4 €.
A 15h00 : "Les astres et les Marées" - A 16h00 : "Le phénomène des saisons".

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


► Le 22 septembre

JOURNEE DU PATRIMOINE
PLANETARIUM DE BRETAGNE

A 15h, séance "Voyage au coeur du Moyen-âge" : venez découvrir un pan méconnu de l'histoire bretonne au Planétarium de Bretagne.
A 16h, séance "Hubble" : venez découvrir les magnifiques images prise par le télescope spatial Hubble.

Planétarium de Bretagne
Parc du Radôme
22560 Pleumeur-Bodou
02 96 15 80 30
www.planetarium-bretagne.fr


25 - Doubs

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
« LE MONDE DE JULES VERNE »

L’exposition présente le créateur et poète, évoque ses voyages extraordinaires d’un nouveau genre littéraire puis explore sa quête de l’ailleurs.
Gravures, affiches de cinéma, maquettes, dessins de reconstitutions des machines de Jules Verne, carte géante représentant les itinéraires des personnages…rythment le parcours de l’exposition.

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


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


26 - Drôme

Jusqu'au 24 septembre

EXPOSITION
Tableaux de l'artiste Brigitte Nêmes

Jardin Zen d’Erik Borja
26600 Beaumont-Monteux
04 75 07 32 27
www.erikborja.fr


34 - Hérault

Jusqu'au 23 février 2020

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

Les 21 et 22 septembre

JOURNÉES EUROPÉENNES DU PATRIMOINE
MUSÉE DE LA LUNETTE

Tout le week-end sur le parvis du Musée : création d'une oeuvre illusion d'optique éphémère par l'artiste Streepainter 3D JM Navallo.

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


48 - Lozère

Le 24 septembre

VANNERIE

Agnès apportera ses connaissances et son savoir-faire. Les plus courageux pourront s'essayer à la tâche. De 14h30 à 17h.

La Ferme Caussenarde d'Autrefois
Hyelzas, 48150 Hures-La Parade
04 66 45 65 25
www.ferme-caussenarde.com


Jusqu'au 30 octobre

EXPOSITION PHOTOS

Jérôme Lauze propose de découvrir "La Lozère En Toutes Saisons".

La Ferme Caussenarde d'Autrefois
Hyelzas, 48150 Hures-La Parade
04 66 45 65 25
www.ferme-caussenarde.com


50 - Manche

Jusqu'au 5 janvier 2020

EXPOSITION
"DÉTOURS EN COTENTIN"

Il y a sept ans, la famille du photographe Gustave Bazire (1893-1941) découvre 1 400 plaques de verre. Aujourd'hui, le Cotentin expose les vues de l'artiste.

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


68 - Haut-Rhin

 ► Jusqu'au 29 septembre

EXPOSITION
"PENNY TOYS, JOUETS CENTENAIRES À QUAT’SOUS"

Une rétrospective inédite à Soultz sur des jouets peu connus du grand public, les penny toys. Ils étaient vendus par des colporteurs dans les foires et marchés du 19e siècle aux années 1950. Bon marché, ces jouets étaient accessibles au plus grand nombre et cachaient souvent, en prime, une friandise, un bonbon…

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


 ► Les 21 et 22 septembre

JOURNÉES EUROPÉENNES DU PATRIMOINE
MUSÉES DE SOULTZ

Nef des Jouets : Exposition "Penny Toys, jouets centenaires à quat’sous". Des jeux géants (morpion, puissance 4, cartes, petits chevaux…) seront mis en place dans les étages.
Bucheneck : Exposition "Les couleurs de l’Alsace" - acryliques de Erika Rosson.
Dans les deux musées : dimanche durant toute l’après-midi, récitals et pièces pianistiques, par Sarah Frick et Sandrine Weidmann et Structures gonflables dans les jardins des musées.

La Nef des Jouets
12 rue Jean Jaurès - 68360 Soulz
03 89 74 30 92
Musée du Bucheneck
Rue Kageneck- 68360 Soulz
03 89 76 02 22


71 - Saône et Loire

Jusqu'au 3 novembre

EXPOSITION
"VU, PAS VU, PAS PRIS …"
Mimétisme et camouflage dans la nature

Manger ou être mangé... la lutte pour la survie dans le monde animal passe par différents stratagèmes. Illustrations, animaux vivants ou naturalisés, tout est mis en œuvre dans l’exposition pour que mimétisme, camouflage, et dissimulation n’aient plus de secret pour vous.

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


78 - Yvelines

Octobre

FÊTE DU GOÛT

Textures, saveurs, odeurs, goûts et parfum seront à l'honneur. Eveillez vos sens en dégustant et en analysant les yaourts de la ferme de Grignon ! Réservée aux 7-12 ans, réservation obligatoire.

Ferme de Grignon - AgroParisTech
Route de la Ferme
01 30 54 37 34
www.fermedegrignon.fr


87 - Haute-Vienne

Les 21 et 22 septembre

JOURNÉES DU PATRIMOINE
LE JARDIN DE LILIANE
Jardin remarquable

Visites guidée à 14h30. Salon de thé, vente de plantes... 5 € - Gratuit jusqu'à 16 ans.

Le Jardin de Liliane
Chateau des Bermondet
87310 Saint-Laurent-sur-Gorre
06 43 89 33 59
http://www.jardindeliliane.com

Lieux:

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