La nage des dauphins

Formateur d'éducateurs sportifs, Thierry Brunel tente d'améliorer les performances des nageurs. Il s'intéresse aux dauphins qui ont la capacité inexpliquée de se déplacer sur de longues distances à 65 km à l'heure. Il a développé sa propre théorie en observant les spectacles de dauphins au Marineland d'AntibeAujourd'hui, Thierry Brunel explique son hypothèse à Chloé.

Thierry Brunel : Regarde là, l'autre vague. Regarde.
Chloé : Ah oui !
T. Brunel : Comme on voit bien son dos.
Chloé : Oui, oui !
T. Brunel :Hop là ! Regarde bien, à gauche. Hop là !
Chloé : Ca a de la puissance, hein, quand même un dauphin.
T. Brunel : Comment ?
Chloé : Ca a beaucoup de force, hein !
T. Brunel : Ah oui, ça a beaucoup de force ! Allez, on retourne voir nos vagues ?
Chloé : Allez !
T. Brunel : C'est très important la communication parce que si on va en mer et si on voit un dauphin, il ne saura pas parler avec moi et en fait, il faut lui apprendre à communiquer avec les gens. Et c'est grâce à ça, en fait, qu'on peut faire l'étude sur leur propulsion sinon je ne réussirais jamais à dire à un dauphin, tu verras je vais avoir une caméra avec des mires et il doit passer à un certain endroit.
Si on ne lui apprend pas à le faire et si on ne parle pas avec lui, si le dauphin n'a pas envie de le faire, s' il n'est pas bien, il ne le fera pas. Et c'est pour ça qu'en fait, on est au Marineland, parce que là, ça me permet d'avoir les dauphins à portée de mains et d'avoir des dauphins qui me comprennent, entre guillemets parce que parfois, c'est un petit peu difficile. Et donc, ça permet d'avoir… en fait, une expérimentation avec un dauphin qui va comprendre ce que je veux lui faire faire. Tu te réinstalles, on va essayer de voir la suite !

L'objet de notre étude, c'est un petit peu d'étudier leur système de propulsion. On va d'abord essayer de comprendre ce qui se passe quand le dauphin nage dans l'eau. En fait, on a l'air, dans lequel on est et on a l'eau. Qu'est-ce qui se passe ? Le dauphin, comme il respire, contrairement à tous les autres poissons, il doit régulièrement remonter à la surface de l'eau pour, en fait, respirer. Et, le fait de remonter à la surface de l'eau, ça va lui créer divers problèmes. Voilà. Donc, en fait, quand je suis dans l'eau, j'ai trois types de résistance qui vont me freiner. La première résistance, c'est ce qu'on appelle la résistance de frottement. La résistance de frottement, c'est quoi ? C'est, en fait, l'eau qui passe sur ma peau, qui passe sur la peau du dauphin et qui a tendance, en fait, à créer un petit frottement. On va essayer de représenter notre résistance de frottement. Alors, en fait, on a pris deux morceaux de bois. Sur l'un, on l'a recouvert un petit peu de plastique. Celui-ci va représenter, en fait, la peau du dauphin qui est relativement lisse. Mais là, on a pris une serviette éponge qui représente, en fait, la peau de l'homme qui est un petit peu plus grossière. Là, c'est quelque chose qui est, en fait, un tout petit peu plus rugueux, on va dire. On imagine que chaque pièce représente une molécule d'eau qui va s'écouler le long du corps soit de l'homme, soit du dauphin et on va voir laquelle s'écoule le plus facilement. Si je lève tout doucement, on voit que tout de suite, la pièce a glissé très facilement sur la peau du dauphin ; ici, l'eau…
Chloé : Elle va frotter…
T. Brunel : …va frotter sur la peau de l'homme. Alors…
Chloé : D'accord. Ce qui va la freiner.
T. Brunel : Ce qui va freiner un petit peu plus l'homme que le dauphin.
Chloé : D'accord
T. Brunel : Attention quand même, la peau du dauphin n'est pas tout à fait lisse. Elle a quelques petits reliefs et quelques micros poils qui favorisent encore plus ce qu'on appelle l'écoulement laminaire. Ca, c'est ce qu'on appelle donc la résistance de frottement. C'est une résistance sur laquelle le dauphin ne peut pas jouer énormément. Dès qu'il naît, que ce soit toi, à ta naissance, ou le dauphin à sa naissance, le dauphin a une certaine peau et sa peau, elle ne va pas évoluer. Ca n'évolue qu'avec les siècles ou les millénaires comme on voit évoluer les espèces. La deuxième résistance qui, elle, est beaucoup plus importante, c'est ce qu'on appelle la résistance de forme.
Chloé : Résistance de forme…
T. Brunel : Alors, la résistance de forme, c'est la forme du dauphin ou la forme de l'homme ou la forme du bateau qui va aller dans l'eau, qui va, en fait, être freinée par l'eau.
Chloé : En fait, c'est la… C'est la surface qui est dans l'eau, enfin, qui freine.
T. Brunel : Voilà. C'est la surface qui est dans l'eau et qui va s'opposer à ton avancement. Cette résistance de forme, on pourrait la représenter comme, en fait, l'ombre du dauphin. Tu imagines que le dauphin nage dans une piscine et qu'il y a un mur en face de lui. S'il nage comme ceci, -alors, essaye de pas tenir compte de ma main- on voit là, qu'en fait, il a une ombre qui est relativement petite. C'est ce qu'on appelle le CX ou le maître couple. Par contre, si mon dauphin se met droit dans l'eau, on s'aperçoit que sa projection est beaucoup plus importante et donc que sa résistance à l'avancement sera plus importante dans cette position plutôt que dans cette position.
Chloé : Ouais.
T. Brunel : D'accord ? Là aussi, c'est un petit peu la même chose. La résistance de forme, comme une voiture ou comme un dauphin mais en fait, on peut pas y faire grand chose. Le dauphin, il va pouvoir se mettre comme ça ou comme ça, mais une fois qu'il est comme ça, il ne va pas pouvoir devenir tout petit ou devenir plus gros. Donc, c'est une résistance sur laquelle il va jouer par sa position, mais une fois qu'il a réglé son problème, il ne pourra pas trouver d'autres solutions.
La troisième résistance, c'est sur celle-là, justement, qu'on va essayer de trouver des solutions pour le dauphin, c'est ce qu'on appelle la résistance de vagues. On va essayer de prendre un petit bateau. On a dit tout à l'heure qu'on était à l'interface entre l'air et l'eau. Donc, en fait, on est à l'interface entre deux fluides et la résistance de vagues n'existe que quand je suis à la surface de l'eau. Si ma planche est ici, elle va avoir des vagues, on les voit un petit peu là, d'accord ? Si ma planche est sous l'eau, quand elle avance, elle ne fait pas de vagues. Là, ce qui fait des vagues, c'est ma main, d'accord ?
Donc, la résistance de vagues n'existe que quand le dauphin respire ou que quand il nage à la surface. Quand il nage sous l'eau, il n'y a pas de résistance de vagues.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : Alors, on va essayer de le voir avec mon petit bateau. Donc, c'est très simple, tu vas essayer d'observer : quand un corps est à la surface, en fait, il crée ce qu'on appelle un train de vagues. Un train de vagues, c'est qu'en fait, il n'y a pas qu'une seule vague, il y a deux vagues. Une vague qui se situe à l'avant du bateau, tu vas voir que devant mon bateau, il va y avoir une petite bosse et une vague qui est à l'arrière du bateau. Et à l'arrière du bateau, tu vas voir qu'il y a un petit creux.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : Alors, on va essayer de le mettre en route. Là, on le fait partir. Est- ce que tu vois à l'avant ?
Chloé : Oui. Et à l'arrière
T. Brunel : Et à l'arrière. Le dauphin va essayer de trouver deux solutions. Soit, diminuer sa résistance de vagues, trouver des solutions pour avoir ça, soit augmenter sa force de propulsion. Alors, je vais essayer de t'expliquer avec une petite courbe. Voilà. Donc, on a trois résistances.
Chloé : Ouais
T. Brunel : La somme de ces trois résistances font que l'on a du mal à avancer dans l'eau.
Chloé : Oui.
T. Brunel : La résistance de frottement, on ne peut rien y faire. C'est ma peau. La résistance de forme, c'est ma morphologie, je ne peux pas y faire grand chose. Par contre, on voit ici, tu vois cette courbe qui monte, que plus je vais vite, plus mon dauphin ou mon nageur va faire des vagues.
Chloé : Ouais.
T. Brunel : Et donc, plus ces vagues vont le freiner.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : Donc, plus le dauphin va devoir nager vite, plus il va devoir essayer de gérer cette résistance de vagues.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : Alors, on va aller voir les requins pour essayer de voir et de comprendre quel est leur système de propulsion. Et là, l'objectif, c'est de regarder… voilà, les voilà qui passent… de regarder comment nagent les requins. Regarde bien leurs queues, regarde bien comment elles vont de gauche à droite. Et en fait, ils se propulsent comme ceci. Donc, qu'est- ce qui se passe ? Tous les poissons, que ce soit le poisson rouge, le saumon ou n'importe quel poisson d'eau douce ou d'eau de mer va avoir tendance à utiliser le battement de sa queue de gauche à droite.
Tout à l'heure, dans le spectacle, on a vu que les dauphins… -je ne sais pas si tu as fait attention, on essayera de bien faire attention la prochaine fois qu'on les verra- eh bien, en fait, le dauphin, il a sa queue qui va de haut en bas comme les orques et comme les baleines.

Donc, nous sommes à la… près du bassin des orques, mais là, on va… En fait, on va passer à la taille supérieure. C'est-à-dire qu'on va essayer de voir leur vague. On va voir un petit peu qu'y a un mâle qui fait pratiquement 4 tonnes et qui, lui, va avoir une vague énorme. Alors, on va essayer de la regarder. On va essayer de voir sa vague à l'avant, mais surtout, tu vas voir, c'est une vague à l'arrière. Le voilà. Regarde- le, regarde sa vague. Regarde la vague ! Regarde, derrière, derrière, derrière, la grosse vague qu'il fait! Oh là, là, elle continue, elle continue, elle continue.
Alors, regarde maintenant, tu vas regarder derrière l'animal, au niveau de sa queue. Regarde la vague comme elle le suit. Regarde, regarde. Et tu vas voir, la vague, elle va le rattraper. Hop là, et il repart. Il va nous en refaire une autre sûrement. Ca y est, il arrive. Attention, le voilà. Regarde la vague. Dès qu'il va s'approcher de l'eau, regarde la vague derrière, regarde- la, regarde- la, regarde- la, regarde, regarde, regarde ! Regarde la hauteur de la vague ! Voilà. Et là, ce qu'il va faire, il va se laisser rattraper par la vague et la vague va l'aider à pousser pour retourner voir son soigneur. On a vu nos trois résistances. Maintenant, on va se concentrer exclusivement sur notre résistance de vagues. Un Japonais, en 1860, Inuit, il s'appelait Inuit, il a eu l' idée de créer des bateaux avec des bulbes. C'est-à-dire que…
Chloé : C'est quoi un bulbe ?
T. Brunel : Devant le bateau, au lieu d'avoir juste ta carène, il a créé comme une excroissance à l'avant du bateau et à… Une excroissance. Alors, une excroissance, c'est comme, en fait, le nez du dauphin. C'est-à-dire, c'était une partie du bateau qui allait très loin devant et très loin derrière. Tu vas voir le principe. Tu vois ? Voilà, ça, c'est un bulbe.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : Donc, en fait, au lieu d'avoir un bateau normal, ici, j'ai un bulbe. Et il s'est aperçu qu'en faisant des bulbes de seize mètres de long, devant et derrière, quand il faisait naviguer son bateau, eh bien, les vagues disparaissaient. L'intérêt, c'est quoi ? C'est que notre dauphin, lui, qu'est -ce qui se passe ? Eh bien, il a naturellement un bulbe avec son nez.
Chloé : Ouais.
T. Brunel : Un bulbe avant qui est assez petit, mais aussi, il a un bulbe arrière.
Et on va essayer de présenter deux derniers petits concepts qui vont nous permettre de comprendre comment les dauphins arrivent à nager aussi vite. Le premier, je vais essayer de t'expliquer comment fonctionnent les vagues. Chacun de nos ballons, on va dire que c'est une vague.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : D'accord. Donc, on va se servir que de ma vague pour l'instant. C'est-à-dire qu'en fait, là, l'eau, elle est plus haute, elle est plus basse et elle est de nouveau plus haute. C'est, en fait, ce qu'on peut observer avec les vagues. C'est-à-dire que si je suis ici, si je mets ma main, si c'est une molécule d'eau qui est en haut, ma vague, elle va tourner sur place, tout doucement, tout doucement, pour revenir au même endroit. Si on a deux vagues, -on va le faire ensemble- en fait, les deux vagues ne vont pas avancer comme ceci, elles vont rester sur place. On va essayer de mettre avec notre main, d'accord ? Et on fait tourner tous les deux en même temps. C'est-à-dire que toi, tu es la vague qui est à l'arrière, moi, la vague qui est à l'avant et notre main, elle remonte. Le principe, c'est que dans une vague, l'eau reste au même endroit. Elle va avancer un petit peu, elle va reculer pour revenir au même endroit.
Chloé : Mais alors, comment ça se fait que la vague, quand elle est sur la plage, on la voit bien qui avance comme ça.
T. Brunel : Voilà. Alors, quand elle est sur la plage, c'est pas la vague qui avance, c'est le train de vague ou l'onde ; mais, en fait, c'est la molécule d'eau qui passe l'énergie à l'autre vague et l'eau, en fait, va tourner comme ceci, mais l'eau n'avance pas.
Chloé : C'est pas cette particule-là d'eau qui va se retrouver là-bas.
T. Brunel : Voilà. La particule d'eau, elle reste toujours au même endroit.
Chloé : D'accord.
T. Brunel : D'accord ? Imaginons notre dauphin. Le plus intéressant, c'est d'être…
Chloé : En haut de la vague.
T. Brunel : … en haut de la vague. S'il est ici, qu'est -ce qui va se passer ? La vague va avoir tendance à le pousser vers l'avant sans qu'il fasse rien du tout et comme ça, il ne se fatiguera pas. Une fois qu'il a été poussé vers l'avant, qu'est-ce qui va se passer sur la vague suivante ?
Chloé : Ben, il va se faire, euh… Il va, il va, il va, il va être poussé vers l'arrière.
T. Brunel : D'accord. C'est-à-dire que ici, le problème qu'il y a, c'est que ma petite goutte d'eau là, elle va plutôt avoir tendance à le faire aller vers l'arrière.
Chloé : Ouais.
T. Brunel : Donc, ce qui va être intéressant pour lui, c'est d'essayer de passer sous ma vague, sous ma petite goutte d'eau pour revenir ici. Et là, ma petite goutte d'eau, elle tourne pour remonter, donc là, ma petite goutte d'eau va pouvoir l'aider à remonter et il va pouvoir, sur la vague suivante, repartir vers l'avant, etc… etc…
Chloé : Ok !
T. Brunel : On a dit que les bulbes, qu'est -ce que ça faisait par rapport à la vague ?
Chloé : Ca cassait la vague.
T. Brunel : Ca cassait la vague. Et le dauphin, avec son rostre et avec sa queue, il va pouvoir régler ses bulbes, c'est-à-dire : je mets mes bulbes parce que je n'ai pas envie d'avoir de vagues, parce que je veux utiliser les vagues du bateau ou les vagues de la mer. Mais le jour où il n'y a pas de vagues, comme par exemple dans les bassins au Marineland, il va dire : Ah beh, té, je vais peut-être essayer d'enlever mes bulbes et comme ça je vais faire des vagues !
Chloé : Et comment il peut les enlever ?
T. Brunel : C'est une histoire de réglage. Il va, en réglant ses bulbes… En fait, un bateau qui a un bulbe, ben, le bulbe, il est comme il est, mais lui, le dauphin, son nez, il va pouvoir bouger sa tête, la lever ou la baisser, il va pouvoir enfoncer un peu plus ou un peu moins sa queue et, arrivé à un certain moment, à se créer des vagues dans le bassin pour, après, essayer de jouer avec ces vagues. Tout ce système d'utilisation des vagues ou d'utilisation de nos gros ballons, en fait, ben, ça, ce ne sont que des hypothèses. C'est ce qu'on a essayé d'étudier au Marineland et c'est ce qu'on va essayer d'aller voir. On va aller se baigner avec les dauphins. Et on va essayer vraiment de voir comment ils font leurs vagues et comment on pense qu'ils vont réussir à les utiliser. On va mettre en place une petite expérience qui nous permettra de dire si oui ou non notre hypothèse peut se vérifier. On y va ? C'est parti !