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Champions de l'apnée, les manchots empereurs savent quand remonter

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Les manchots empereurs sont des champions de l'apnée. Ils peuvent rester jusqu'à une demi-heure sous l'eau. Mais quand décident-ils de remonter à la surface ? Vraisemblablement, c'est le nombre de battements de nageoire qui serait déterminant.

Au bout d'un certain nombre de battements de nageoire sous l'eau, les manchots remontent à la surface. © robnunn, Flickr, cc by nc 2.0

Lors d'un plongeon, quand décide-t-on de revenir à la surface pour se remplir les poumons ? Des scientifiques japonais et américains se sont posé la question concernant les manchots. Ils ont cherché à déterminer quel facteur déclenchait une remontée vers la surface. Et contrairement à ce que l'on aurait pu logiquement penser, ce retour est indépendant du temps passé sous l'eau. L'oiseau compterait les battements de ses ailes-nageoires !

Les manchots empereurs (Aptenodytes forsteri) vivent exclusivement en Antarctique. Ce sont des oiseaux carnivores se nourrissant essentiellement de poissons, mais également de céphalopodes. Leurs plongeons sont très impressionnants puisque les meilleurs plongeurs peuvent rester jusqu'à 27 minutes sous l'eau et atteindre 550 m de profondeur !

Des temps de plongeons qui diffèrent

Mais selon les travaux des chercheurs japonais, publiés dans Journal of Experimental Biology, c'est le nombre de mouvements de nageoire qui détermine la remontée à la surface.

Pour s'en rendre compte, les scientifiques ont observé plus de 16.000 plongeons selon deux conditions : l'une où le manchot ne revient pas à son point de départ, l'autre où le plongeon a lieu dans un trou de glace par lequel le manchot est également obligé de ressortir.

En moyenne, le nombre de battements maximum avant la remontée vers la surface du manchot empereur est de 255. © Shiomi et al. 2011, Journal of Experimental Biology - adaptation Futura-Sciences

Mesurer l'effort physique plutôt que le temps écoulé

Dans le premier cas, il s'écoulait en moyenne 5,7 minutes avant que les manchots ne commencent à entamer leur retour. Ce qui aurait pu laisser croire que le facteur temporel provoque cette ascension.

Mais au cours de la seconde expérience - celle du trou de glace - le temps écoulé avant l'ascension était bien différent : dans plus d'un quart des cas (27,7 %), il était en effet supérieur aux 5,7 minutes de la première expérience. Conclusion : le facteur qui déclenche le retour à la surface ne semble pas dépendre du temps.

En revanche, il existe un paramètre similaire dans les deux expériences : le nombre de battements de nageoire avant l'ascension. En moyenne, les chercheurs ont ainsi remarqué que les manchots effectuaient un maximum de 255 battements avant de se diriger vers la surface et en ont donc déduit que c'est bien ce paramètre qui entraîne la remontée vers la surface, ou au moins l'arrêt de la descente.

Les chercheurs suggèrent que la quantité de battements réalisés est un bon indicateur de l'énergie déjà dépensée (qu'ils appellent charge de travail cumulative) et donc de ce qu'il reste pour tenir jusqu'à la remontée en surface. Selon eux, c'est bien cela qui fixe le timing du plongeon. La technique du comptage de battements des palmes intéressera-t-elle les apnéistes ?

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