A hauteur de vague

La semaine dernière, Thierry Brunel a expliqué à Chloé son hypothèse concernant la nage des dauphins. Aujourd'hui, il va tenter de la vérifier. Les dauphins se déplacent-ils en utilisant l'énergie des vagues ? Et utilisent-ils leur rostre, c'est-à-dire leur museau, pour éliminer leur vague d'étrave ?

Thierry Brunel : C'est lisse ou c'est pas lisse ?
Chloé : C'est lisse.
T.Brunel : Voilà.

Pour commencer, Chloé va se faire pousser par Joséphine le dauphin, pour vérifier si, à une certaine vitesse, son corps produit une vague d'étrave. John Kershaw le responsable animalier du Marineland d'Antibes lui donne quelques conseils.

J. Kershaw : C'est ok ?
Chloé : Ok.
J. Kershaw : C'est parti ! Lève tes pieds derrière. Non, tu les gardes immobiles, tes pieds. Tends tes jambes. Attention ! C'est parti. Ouais !
T.Brunel : Voilà ! Tu vois ta vague ? Impeccable. Voilà !
J. Kershaw : Reviens vers nous !

Chloé produit donc une vague d'étrave.

T.Brunel : Ouais, super !

Mais que se passe-t-il lorsque le dauphin ne pousse personne ? Thierry Brunel va mettre en place une expérience afin de vérifier informatiquement si le museau du dauphin lui sert de bulbe, c'est-à-dire s'il élimine sa vague d'étrave. Comment observer cela ?

T.Brunel : Je fais mon petit plan du bassin. Globalement on va dire que le bassin est rond, comme ceci. En fait, nous sommes situés sur cette plate-forme. Je vais mettre, si on a la petite plate-forme ici, deux mires ici, qui sont distantes de 2 mètres. Je vais avoir une caméra fixe ici, terrestre et qui va me permettre de filmer cet angle-là. Je vais aller sous l'eau ensuite mettre deux autres mires avec une caméra sous-marine qui filmera comme ceci.

Cet ensemble de mires servira de repère pour les proportions.

T.Brunel : L'objet, c'est quoi ? C'est, pour l'ordinateur, de lui donner un repère métré, ce qu'on appelle un repère métré : c'est-à-dire que là, je vais les disposer, mettons, à 80 cm ou à 1 mètre, je vais mesurer sous l'eau et donc, à l'ordinateur, je vais lui dire : ben voilà, entre ce point-là et ce point-là, ou ce point-là et ce point-là, j'ai tant de centimètres ou tant de mètres. Et il va falloir que je mette des mires sous l'eau et en surface puisque on a dit qu'on était à l'interface entre les deux fluides.
Pour la surface, deux bidons peuvent servir de mire. L'important étant qu'ils soient très visibles et à une distance précise l'un de l'autre.

T.Brunel : On va essayer là, tout simplement, maintenant que notre caméra est sur pieds, d'avoir mes deux mires dans mon viseur. Voilà, là, j'ai bien mes deux mires.

Lorsque Thierry Brunel tente d'installer au fond de l'eau le même dispositif qu'à la surface, les difficultés sont accrues. La visibilité est plus faible, le cadrage des mires moins précis. Et les dauphins, intrigués, viennent parfois déplacer la caméra. L'un des soigneurs monte sur le dos du dauphin pour l'obliger à nager à la surface car l'animal ne sait pas le faire naturellement.
Thierry Brunel filme ainsi trois passages de dauphin, pas plus, car au-delà, l'animal s'ennuierait. Il rapporte ensuite ces prises à son laboratoire.

T.Brunel : Nous voici donc à Toulouse, dans mon laboratoire qui s'appelle le LARAPS. C'est un laboratoire de recherche dans les activités physiques et sportives. Je vais essayer de te faire un petit rappel, notamment de revenir sur nos résistances qu'on avait évoquées à Antibes. Nous avions trois résistances : la résistance de frottement, la résistance de forme et la résistance de vague. Que s'est-il passé ? On avait dit qu' il fallait que j'aille à une certaine vitesse pour que ma résistance de vague soit la plus importante, donc celle qui était la plus intéressante à étudier puisque c'était celle, si je réussissais à la dépasser, qui allait me permettre d'aller plus vite parce qu'elle me freinait moins, ou alors d'aller moins vite parce qu'elle me freinait plus. D'accord ?
Chloé : D'accord.
T.Brunel : Je vais t'expliquer comment, en fait, j'ai réussi à faire ma petite analyse cinématique. On a toujours nos deux mires. Tu te souviens, c'est ce que j'avais installé dans…
Chloé : Ouais.
T.Brunel :… et dessus l'eau pour donner, en fait, un repère à mon ordinateur, pour lui dire : attention, entre ces deux points-là, j'ai deux mètres. Donc, je vais choisir une image de début de séquence. A partir de là, il va falloir que je rentre différents points dans l'ordinateur. Donc, en premier lieu, le point 1, c'est mon repère 1 qui est ici. Repère 2 qui est ici. Le troisième point, on avait dit que c'était le rostre du dauphin. Le pied droit, le pied gauche, ainsi de suite. Je valide et donc j'ai bien ma première image. C'est-à-dire j'ai bien mes deux repères : mon dauphin et mon petit bonhomme en fil de fer. A partir de là, ma première image est saisie. On ne va pas aller plus loin par rapport à ça parce qu'en fait, j'ai déjà un petit peu rentré dans l'ordinateur les vingt-six images de cette séquence. Et on va voir ce que ça nous donne pour essayer de trouver un petit peu des résultats. Alors, donc voilà de nouveau mon bonhomme avec mes deux repères et Michaël qui est au-dessus du dauphin. On va faire l'animation graphique.
On observe que j'ai bien une certaine ondulation du dauphin et on a Michaël qui essaye, lui qui est relativement fixe -c'est à peu près ce qu'on voyait à l'œil nu- puisque lui, il essaye de tenir sur le dauphin. A partir de là, donc, j'ai ma petite animation, je vais essayer de te la faire différemment. Voilà. Et là, en fait, là, ça me laisse les images. Voilà. Donc, la première chose qu'on voit là, déjà dans un premier temps, c'est bien que j'ai quand même un mouvement de haut et de bas. C'est-à-dire que même si Michaël ne bougeait pas, on voit, on va prendre par exemple sa tête, on voit bien qu'il y a une légère onde qui se crée.
On avait parlé de la notion de bulbe. J'ai essayé de faire quelque chose d'un petit peu plus précis. J'ai un petit peu éliminé Michaël puisque lui, il ne nous intéresse pas et je me suis concentré exclusivement sur notre dauphin. Donc, regarde bien. On va essayer de se concentrer sur ces deux points. On voit bien là alors qu'il y a un mouvement de la queue, qu'il y a une certaine stabilité. C'est-à-dire que le pied et le rostre ont tendance à monter et à descendre en même temps. Ca veut dire quoi ? Ca veut dire que le dauphin, là, a mis en place son bulbe. Son bulbe, c'est quoi ? C'est un rostre, son rostre devant qui est immobile et qui est juste à la surface de… sous l'eau pour essayer d'éliminer sa résistance de vague.
Le fait d'arriver à observer ça, là aussi, sur les trois passages qu'on a vus, on a bien le dauphin qui, volontairement, a verrouillé sa tête, a verrouillé le haut de son corps pour, moi je suppose, arriver à créer un bulbe qui lui permettra d'avancer avec Michaël dessus lui. Je n'ai toujours pas montré, là, qu'il utilise l'énergie des vagues. C'est toujours pas assez précis parce qu'il va falloir que je fasse passer cent dauphins, parce que c'était peut-être un coup de chance. Mais par contre, ça nous conforte toujours dans l'idée -puisque là, j'ai bien une fixation ici au niveau du rostre et de la tête- qu'à priori, le dauphin est capable de créer un bulbe.
Qu'est -ce que ça a donné sous l'eau, maintenant ? Hop ! Nous voilà sous l'eau. Mes deux grandes mires qu'on avait préparées, d'accord ? Et là, j'ai mes dauphins qui arrivent. Donc, si je fais avancer tout doucement, voilà, donc, on a bien là, mon dauphin qui m'intéresse. Moi, ce qui m'intéresse, c'est la nage du dauphin entre la limite de l'eau et de l'air. Pourquoi ? Parce que si je suis sous l'eau, la vague n'existe plus. Ici, regarde bien la tête du dauphin. On voit bien qu'il y a une fixation de sa tête, elle a tendance à ne pas bouger. Maintenant, si on se concentre sur celui-ci, par exemple, qui est sous l'eau, tu vois qu'on a sa tête qui monte et qui descend. Donc, déjà, le dauphin ne nage pas pareil quand il est à la surface et quand il est sous l'eau. Quand il est sous l'eau, il y a un mouvement d'ondulation : sa tête qui a tendance à monter et à descendre. Quand il est à la surface, sa tête ne bouge pas. Donc, à priori, il a fait un bulbe. S'il a fait un bulbe, c'est qu'il est capable de sentir l'énergie d'une vague et qu'il arrive un petit peu à gérer ça.
Après avoir digitalisé l'ensemble de cette séquence, je suis allé un tout petit peu plus loin au ralenti et j'ai vu quelque chose qui est relativement intéressant puisque ça va avoir tendance à confirmer notre hypothèse. Alors, tu regardes bien. Notre dauphin vient de passer. On va continuer à avancer, on va oublier Joséphine et Michaël et on va essayer de regarder derrière ce qui se passe. Alors voilà qu'est ce qui va se passer : ici, hop, j'ai bien le creux d'une vague qui se crée avec ici la crête d'une autre vague. Ca veut dire quoi ? Ca veut dire que c'est le système de vagues qu'a créé le dauphin et là, on a quelque chose de relativement intéressant. Si on va tout doucement, on va regarder, donc ma vague avance puisqu'elle a une certaine énergie. Et qu'est ce qui va se passer ? Ici, hop ! Qu'est ce qu'on voit apparaître ? C'est un dauphin qui, lui, vient de se débrouiller pour être en haut de la vague, c'est-à-dire qu'il s'est dit : té, je ne vais pas me fatiguer sur ce tour-là, je laisse les autres devant, moi, je vais aller derrière et comme Joséphine, elle va faire une vague, eh ben, je vais essayer de jouer avec sa vague. Et donc, théoriquement, après, il va se laisser glisser dans la pente de la vague et qu'est ce qu'on va observer ? Toujours tout doucement, il monte, il est au sommet de la vague, et là, il va avoir tendance à hop ! On le voit qui redescend et qui pique et qui descend la vague.
En fait, tout ce qu'on vient de voir là, on est encore que sur les prémices de notre protocole. Ce qui, moi, m'intéresse là, c'est que tout ce qu'on a vu là, ça veut dire qu'à priori, on n'a peut-être pas tout juste dans nos hypothèses mais on a quand même une partie de vérité. Donc, il va falloir qu'on continue à travailler là-dessus. Mais, on a encore un problème, il va falloir qu'on compare à sa nage sous-marine, essayer de l'affiner un petit peu, la vitesse de la tête, est-ce que le dauphin va plus vite ou moins vite que ses vagues ?

La semaine prochaine, Thierry Brunel et Chloé iront voir la technique utilisée par les nageurs de compétition pour gérer leur vague d'étrave.