Poésie en mouvement :des ingénieurs analysent la physique des fluides du mouvement chez les escargots marins
Dans les océans du monde, des milliards de minuscules escargots marins (une forme de plancton) se déplacent quotidiennement entre les eaux de surface, où ils se nourrissent la nuit, à des profondeurs de plusieurs centaines de mètres pendant la journée pour se reposer tout en évitant les prédateurs. Les escargots marins jouent un rôle important dans les cycles géochimiques et climatiques :12 à 13 % du flux mondial de carbonate se produisent lorsque les coquilles de carbonate de calcium des escargots morts s'enfoncent dans les profondeurs, où ils se dissolvent et contribuent au carbone atmosphérique et à l'acidification des océans. Mais parce qu'ils sont difficiles à étudier et ne peuvent pas être conservés en laboratoire, le comportement de ces animaux - qui portent des noms poétiques tels que les papillons de mer - est mal connu, surtout pour les régions subtropicales et tropicales où leur diversité est la plus grande.
Ici, une équipe d'océanographes et d'ingénieurs spécialisés dans la recherche au croisement de la physique des fluides et de la biologie, filmez les mouvements des escargots marins tropicaux et analysez-les à la fois du point de vue de la physique des fluides et de l'écologie. Ils montrent que chaque espèce a un style distinct de nage et de naufrage, beau à regarder, selon la forme de leur carapace (enroulée, allongé, ou rond), taille du corps, présence d'"ailes" battantes, et la vitesse. Le plus petit, les espèces les plus lentes ont plus de difficulté à nager car l'eau de mer est plus "collante" et plus visqueuse pour elles - en termes techniques, avec un "nombre de Reynolds" inférieur - qui affecte l'angle, trajectoire, et la stabilité de leur mouvement.
« Nous voulions savoir comment le comportement de nage de ces magnifiques animaux est affecté par leurs différentes formes et tailles de coquille. La compréhension de la capacité de nage de ces animaux nous aide à mieux comprendre leur importance écologique et leur répartition dans l'océan. en tant qu'ingénieurs, nous espérons apprendre du style de nage de ces organismes pour concevoir une nouvelle génération de véhicules sous-marins bio-inspirés, " dit l'auteur correspondant, le Dr David Murphy, Professeur assistant au Département de génie mécanique de l'Université de Floride du Sud, Tampa, Floride.