Les étonnantes (et invisibles) signatures des créatures marines - Kakani Katija

Regarder la conférence complète: https://ed.ted.com/lessons/the-surprising-and-invisible-signatures-of-sea-creatures-kakani-katija

Sur Terre, les animaux laissent des empreintes qui nous en disent beaucoup sur leur taille, forme et capacités. Les organismes marins aussi, mais ces empreintes sont plus difficiles à voir du fait que l'eau soit translucide. La bio-ingénieure Kakani Katija nous explique comment elle utilise des colorants, des lasers et plus encore pour les rendre visibles, afin qu'elle et ses intrépides collaborateurs puissent comprendre comment les organismes marins se déplacent.

Je m'appelle Kakani Katija,
et je suis bio-ingénieure.

J'étudie les organismes marins
dans leur environnement naturel.

Vous remarquerez,

comme vous pouvez le voir
sur cette animation,

que le milieu océanique
est un environnement dynamique.

Ce que vous voyez ici
sont les différents courants,

et tourbillons,

créés par les océans,
dus aux marées,

ou aux vents.

Et pensez aux organismes marins
vivant dans ce monde,

et qui agissent toute leur vie

en fonction de ces courants.

J'aimerais aussi vous montrer

que ces petits organismes créent aussi
de petits courants.

Et ce sont ces déplacements de fluides
que j'étudie.

On peut se les représenter
comme des empreintes.

Voici ma chienne Kieran,
regardez ses traces de pas.

Les empreintes fournissent
beaucoup d'informations.

Non seulement quel type d'organisme
les a laissées,

elles peuvent aussi nous dire quand
elles ont été laissées,

mais aussi le type de comportement :
cet animal courait-il, ou marchait-il ?

De la même façon que les
organismes terrestres, comme Kieran,

laissent des empreintes derrière eux
dans la terre ou le sable,

ainsi les organismes marins laissent aussi
des empreintes, que nous appelons sillage,

ou signature hydrodynamique,

dans le fluide.

Vous concevrez qu'il est très difficile
de voir ces structures

car le fluide est transparent.

Cependant, si l'on ajoute quelque chose
au fluide, le rendu est très différent.

Et vous pouvez voir que les empreintes
créées par ces organismes

sont dynamiques !

Elles changent constamment.

Et ces organismes marins peuvent aussi
prévoir ces signatures.

Ils peuvent choisir,

de continuer ou non d'émettre une
signature comme celle-ci

pour trouver un compagnon,
ou à manger

ou peut-être éviter ces signatures
pour éviter d'être mangés.

Imaginez si nous étions capables

non seulement de voir ces signatures,

mais aussi de les mesurer.

C'est la partie ingénierie
que je réalise.

J'ai utilisé un montage de laboratoire

que j'ai miniaturisé,

et placé dans un caisson étanche

pour réaliser un appareil
utilisable par un plongeur seul.

Ainsi, un seul plongeur peut aller partout
de la surface à 40 mètres,

ou 120 pieds, de profondeur,

pour mesurer les signatures
hydrodynamiques créées par ces organismes.

Avant de débuter,

j'aimerais vous présenter les conditions
que ce genre de mesures requièrent.

Pour que cela fonctionne,
nous plongeons de nuit,

car nous voulons minimiser
toute interaction

entre le laser et la lumière du soleil,

nous plongeons ainsi dans
le noir complet

car nous ne voulons pas effrayer
les organismes que nous étudions.

Une fois que nous avons trouvé
les organismes intéressants,

nous allumons un laser vert.

Et ce laser illumine alors un film d'eau,

et dans ce fluide,

se reflètent des particules,
que l'on trouve partout dans l'océan.

Donc si un animal nage à travers
cette feuille de lumière,

vous pouvez voir que ces particules
se déplacent avec le temps,

et nous risquons nos vies pour
obtenir ce type de données.

Ce que vous allez voir

sur l'image de gauche sont
les particules

qui montrent le déplacement
du fluide avec le temps,

et en utilisant ces données,

on peut calculer la vitesse du fluide,

qui est indiquée par
l'affichage vectoriel au milieu.

Et nous pouvons utiliser ces données

pour répondre à de nombreuses questions,

non seulement comprendre le sens
de rotation du fluide,

que vous voyez à droite,

mais aussi estimer
les énergies,

ou les forces exercées sur ces organismes
ou sur le fluide,

et ainsi évaluer les performances
de nage et d'alimentation.

Nous avons utilisé cette technique
sur différents organismes,

mais rappelez-vous, il reste un problème.

Nous ne pouvons étudier que les
organismes atteignables par un plongeur.

Ainsi, avant de finir, j'aimerais
vous parler des prochaines étapes

pour ce type de mesures.

Avec nos collaborateurs de l'institut de
recherche de la baie de Monterey,

nous développons un système
adaptable sur un véhicule téléguidé

afin d'étudier des organismes partout,
de la surface jusqu'à 4000m de profondeur,

ou 2,5 miles.

Nous pourrons ainsi répondre
à d'intéressantes questions,

ceci est une copelata,

qui crée un courant nutritif,
et pousse le fluide à travers le mucus,

et extrait ainsi les nutriments.

Et puis cet animal,

c'est un siphonophore,

ils peuvent atteindre la taille
d'un demi-terrain de football.

Et ils sont capables
de nager verticalement dans l'océan

juste en créant un jet propulseur.

On peut ainsi répondre à
ces questions :

comment les essaims d'organismes,
comme le krill,

sont capables de s'associer sur
de grandes échelles ?

Et c'est de loin l'un des résultats
les plus intéressants

que nous ayons recueillis
avec cet appareil submersible

sur ces organismes, en particulier
quand ils se déplacent en masse,

et qui sont capables de se grouper

de manière similaire à certains
processus physiques

associés aux vents et marées.

Mais avant que je finisse,

j'aimerais vous laisser avec une question

car je pense qu'il est important
de se rappeler

que les technologies actuelles,
que nous pensons comme acquises,

sont parties de quelque part.

Elles ont été inspirées de quelque chose.

Les scientifiques et ingénieurs
ont été inspirés des oiseaux

pour inventer les avions.

Quelque chose perçu comme acquis,

voler de San Francisco à New York,

est quelque chose qui a été inspiré
par un organisme.

Et en développant ces nouvelles
technologies

pour comprendre les organismes marins,

nous voulons répondre à cette question :

comment les organismes marins
nous inspireront-ils ?

Nous permettront-ils de développer
de nouvelles technologies sous-marines,

tels des véhicules sous-marins,
similaires à des méduses ?

Je pense que c'est un moment
captivant de l'exploration océanique

car nous avons désormais les outils
pour répondre à ce genre de questions,

et avec votre aide, en quelque sorte,

vous pouvez utiliser ces outils
pour répondre à ce genre de questions

et ainsi développer de nouvelles
technologies pour le futur.

Merci.