Le surprenant mouvement des manchots empereurs pour résister au froid

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Lorsqu'arrive l'hiver en Antarctique, les manchots empereurs doivent faire face à des conditions extrêmes. Pour survivre aux températures de -50 degrés Celsius et aux rafales de vents, les mâles de la colonie, chargés de couver leur oeuf, se regroupent pour former un amas compact. Au sein de cette formation, chaque membre s'appuie sur son voisin afin de limiter le contact avec l'air. De cette manière, les oeufs à l'abri sur les pattes des oiseaux sont protégés du froid.

Le maintien d'une formation serrée peut sembler simple. Toutefois, à grande échelle l'exercice s'avère particulièrement compliqué. En effet, lorsqu'un membre décide de se déplacer, le reste du groupe doit également se mouvoir pour combler l'espace vide et conserver la chaleur. Des recherches antérieures menées sur des amas de manchots suggèrent que chaque individu effectue des petits mouvements de manière régulière, toutes les 30 à 60 secondes.

Ces fluctuations permettent aux oiseaux de se déplacer à chaque fois de 5 à 10 centimètres et de relayer petit à petit ceux au bord de la formation, les plus exposés au froid.

Récemment, des biologistes et physiciens de l'université Friedrich-Alexander d'Erlangen-Nuremberg ont cherché à modéliser mathématiquement les mouvements au sein d'une formation de manchots.

Pour ce faire, les chercheurs se sont basés sur des vidéos d’un amas dont l’évolution a été filmée en accéléré. "Si vous regardez l'amas en temps réel, il semble très stable. Chaque manchot semble rester à un endroit fixe", explique à LiveScience Richard Gerum coauteur de l’étude. Il développe : "A travers notre recherche, nous avons tenté d’étudier les processus de réorganisation qui interviennent à l'intérieur de la formation et comment ceux-ci peuvent se fondre dans les interactions simples entre manchots".

Publiés dans le New Journal of Physics, les modèles mathématiques développés par l’équipe indiquent que les amas se comportent comme des vagues. Chaque onde est provoquée par un membre, quelle que soit sa position dans la formation. Si deux vagues se propagent de manière simultanée, elles finissent par se confondre. Pour l’heure, la raison de ce mode de mouvance progressive reste encore un mystère.

Les chercheurs pensent toutefois que les déplacements réguliers permettent aux manchots de faire tourner leur œuf afin de le garder au chaud. Les manchots empereurs sont les seuls vertébrés d’Antarctique qui se reproduisent pendant les mois les plus froids de l'année.