Simulation d'un banc d'une centaine de poissons. Les lignes de flux sont représentées en gris, tandis que la couleur des poissons dénote leur vitesse (rouge pour le plus rapide et bleu pour le plus lent). Crédit :Audrey Filella/Aix-Marseille Université
En utilisant un nouveau modèle informatique, des chercheurs de l'Ecole Centrale de Marseille et du CNRS ont montré qu'un poisson dépense moins d'énergie lorsqu'il nage dans un banc, parce que les poissons voisins produisent un effet « succion ». Ce travail sera publié le 11 mai 2018 dans Lettres d'examen physique .
Les bancs de poissons fournissent un exemple fascinant de comportement collectif dans lequel le groupe se déplace de manière coordonnée sans avoir besoin d'un chef. Autrefois, de nombreux modèles informatiques ont montré qu'un tel mouvement collectif peut émerger de règles simples :chaque individu a tendance à s'aligner sur ses voisins et à se déplacer vers eux en évitant les collisions. Cependant jusqu'à maintenant, aucune recherche sur le rôle de l'écoulement de l'eau entre les poissons n'avait jamais été effectuée.
Pour étudier cette question, un groupe de spécialistes en mécanique des fluides de l'Institut de Recherche sur les Phénomènes Hors Équilibre (CNRS/Aix-Marseille Université/Centrale Marseille) et de physiciens du Laboratoire de Physique Théorique (CNRS/Université Toulouse III-Paul Sabatier)1 a développé un modèle original qui incorporait la dynamique des flux au sein d'un banc comptant des centaines de poissons. Le parcours de chaque individu est régi par des règles classiques d'attraction et d'alignement, ainsi que des effets de translation et de rotation provoqués par le flux généré par les autres poissons.
Le nouveau modèle a révélé un effet surprenant de l'interaction entre les poissons et le fluide qui les entoure :lorsqu'ils nagent en bancs, les poissons dépensent moins d'énergie en raison d'un effet « aspiration » produit, en moyenne, par tous les poissons. Cet effet avantageux de l'école avait déjà été supposé, même si on pensait que le poisson devait être positionné dans une configuration très spécifique pour en bénéficier. Ici, les chercheurs ont montré que l'effet est présent même lorsque le groupe de poissons semble être désordonné.
L'équipe de recherche envisage maintenant d'affiner son modèle afin d'intégrer d'autres facteurs qui affectent la dynamique des écoles, comme les tourbillons que les poissons produisent dans leur sillage.
