Une famille de touristes dans le port canadien de Steveston a récemment pris son pied lorsqu'un lion de mer à l'allure sympathique s'est glissé près d'eux dans l'eau. L'animal adorable est arrivé au bord du quai et la famille a commencé à le nourrir. Une jeune fille s'assit pour mieux voir. C'est alors que la gâterie est devenue un choc: le lion de mer a bondi vers le haut et, d'un mouvement fluide, a attrapé une bouchée de la robe de la fille et l'a tirée dans l'eau.
La fille allait bien - l'otarie se lâcha rapidement, et un autre homme la tira hors de l'eau en toute sécurité - mais cela rappelait bien que les otaries savaient manœuvrer leurs énormes corps dans l'eau. Les lions de mer peuvent être «mordus», reconnaît Megan Leftwich, ingénieur en mécanique à l'Université George Washington. Mais elle pense que celui de Steveston Harbour était en train de jouer. «Il ne l'a pas réellement mordue. Il vient de la tirer, dit-elle.
Leftwich étudie les otaries sous un angle non conventionnel: dynamique des fluides. Son expertise ne porte pas sur le comportement des otaries, mais sur la manière dont les liquides, tels que l'eau, s'écoulent et se déplacent. En fin de compte, la manière dont un otarie navigue dans ses environs aquatiques peut être éclairée en suivant l'évolution de l'eau qui l'entoure.
Si vous regardez la vidéo du lion de mer tirant la fille dans le port de Steveston, vous pouvez voir que le lion de mer se lève presque tout droit hors de l'eau, sans nager pour gagner de la vitesse. Dans le même mouvement, il dépasse le rail du quai pour saisir une bouchée de la robe de la fille avant de retomber sous la surface. Ce n'est pas étonnant que tout le monde ait été si surpris. tout l'incident s'est produit en un instant.
Leftwich dit que les otaries génèrent une poussée, ou une propulsion en avant, en rassemblant leurs membres antérieurs dans de grands mouvements radicaux appelés «applaudissements». Mais si vous imaginez que des nageoires se combinent avec un son fort, détrompez-vous. Quand un lion de mer "tape", il étend ses nageoires sur les côtés et les balaye. Il pose ensuite ses nageoires contre son corps, formant ainsi une forme de torpille qui glisse facilement dans l’eau.
Le lion de mer est le seul mammifère aquatique à nager de cette façon. La plupart des nageurs - du thon au cousin du lion de mer, en passant par le phoque - génèrent une poussée à l'arrière du corps, utilisant leur queue pour se propulser dans l'eau. Mais les lions de mer utilisent leurs pattes antérieures. De plus, ils sont très bons pour ça. Un coup génère suffisamment de poussée pour permettre à un lion de mer de glisser dans l’eau, le laissant ainsi libre de se tordre ou de se rouler avec très peu de mouvement supplémentaire.
Le lion de mer du port de Steveston a-t-il tapé avec ses nageoires pour sortir de l'eau? Même après avoir regardé la vidéo, il est difficile de savoir. «Il y a trop d'inconnues à raconter», déclare Leftwich. "Quelle est la profondeur de l'eau, de quoi le fond marin est (constitué)" - ce ne sont là que quelques-unes des choses qu'elle aurait besoin de savoir pour comprendre comment le lion de mer se déplace. Mais cela ne signifie pas que la vidéo n'a rien à nous apprendre sur les otaries; ce n'est pas une mince affaire de sortir de l'eau et de capturer avec succès un être humain. «Cela montre à quel point ils sont puissants et précis», dit Leftwich.
Un autre défi pour les chercheurs est que les nageoires de l'otarie sont cachées dans l'eau trouble. Quand on essaie de comprendre comment se déplace un lion de mer, dit Leftwich, la première étape consiste à le capturer avec une caméra sous-marine. C'est pourquoi elle et son équipe de chercheurs ont passé des heures à filmer des otaries captives au zoo national du Smithsonian, dans le but d'obtenir une séquence vidéo claire des animaux applaudissant afin qu'ils puissent examiner la façon dont leurs nageoires se déplacent d'une image à l'autre. Deux heures de tournage donnent généralement deux ou trois minutes de séquences utiles.
Leftwich (deuxième à partir de la gauche) et ses collègues examinent une nageoire robotisée d'otaries, qui est utilisée pour reproduire et étudier les mouvements d'une vraie nageoire marine. (William Atkins / Université George Washington) Après avoir capturé un coup, Leftwich et son équipe marquent le contour de la nageoire dans chaque image afin de pouvoir suivre sa position dans l'espace au fil du temps. Il faut six heures de travail pour suivre un seul coup, mais l'effort porte ses fruits. En utilisant les données du suivi, les chercheurs ont créé des diagrammes en 3D représentant un battement de nageoire de lion de mer. En eux, vous pouvez voir que la palme d'un lion de mer se tord quand elle applaudit.
Leftwich pense que cette torsion pourrait aider à couper l'eau devant le lion de mer et à la repousser en arrière de sorte que le lion de mer puisse tirer vers l'avant, comme le fait un humain lorsqu'il nage en nage libre ou en brasse. Pour tester son idée plus loin, elle et son équipe ont construit un flipper robotisé d'otaries. Ils envisagent de l'utiliser pour reproduire les mouvements d'un véritable lion de mer dans un laboratoire avec un réservoir plus petit, ce qui leur permettra d'observer le mouvement de l'eau beaucoup plus étroitement que dans le grand réservoir du zoo.
Applaudissant et glissant, roulant et se tordant, les otaries peuvent être difficiles à suivre à l'œil nu, encore moins à expliquer par la science. Leftwich n'a pas encore compris comment les lions de mer manipulent l'eau avec leurs nageoires pour se déplacer avec une telle agilité, mais elle se rapproche. La solution de ce casse-tête pourrait être le secret pour aider les humains à construire des sous-marins autonomes plus furtifs ou d'autres véhicules sous-marins, comme l'indiquait le magazine WIRED en 2015.
En attendant, rappelez-vous de garder une distance saine avec tout lion de mer que vous verrez par hasard, sinon vous pourriez avoir une surprise inattendue.
En savoir plus sur les mers avec le Smithsonian Ocean Portal.
