La Baleine à Bosse

La baleine et son hydrodynamisme

La baleine à bosse (Megaptera novaeangliae) est une espèce mammifère de l’ordre des cétacés. En se nourrissant exclusivement de krills (crevettes) et de poissons pendant l'été, la baleine à bosse peut atteindre 25 tonnes. Cette baleine, facilement reconnaissable, se distingue grâce aux tubercules, qui sont en réalité des poils, situés sur sa tête ainsi que sur ses nageoires pectorales. Ces dernières peuvent atteindre jusqu’à un tiers de la longueur du corps, soit environ 4 à 5 mètres de long. Ces longues nageoires atypiques pourraient permettre à la baleine de mieux réguler sa température corporelle pendant les périodes de migration entre climats chauds et climats froids. En effet cette hypothèse est suggérée par le fait que chez les baleines à bosse de l'océan pacifique (eaux tropicales), les nageoires sont sombres alors que pour une baleine vivant dans l'océan Atlantique (eaux froides), les nageoires pectorales sont blanches. Cette grande longueur de nageoire pourrait aussi s’avérer être un avantage évolutif permettant à la baleine une meilleure manoeuvrabilité.

En présentant de nombreuses “dents”, ou tubercules, sur le long de ses nageoires, la baleine à bosse réussit à montrer de grandes preuves d'agilité malgré sa taille et sa masse imposante. Ses nageoires jouent donc un rôle important sur sa manoeuvrabilité. Le bord d’attaque des nageoires forme de nombreux tourbillons quand l’eau s’y canalise. Cet “effet tubercule” réduit la résistance de l’eau face à la baleine et favorise la portée de ce mammifère. La portée, ou portance aérodynamique, est la force aérodynamique exercée perpendiculairement au mouvement d’un corps. Cette réduction de résistance peut être aperçue à travers le graphique ci-dessous, où des mesures furent effectuées dans un tunnel à vent. On remarque que cette morphologie permet une augmentation de la portée de la baleine en comparaison avec une même nageoire sans tubercule. Avec un même angle d’attaque (d’habitude entre 0॰ et 30॰ qui correspond aux virages de la baleine), la portée sera égale ou plus élevée avec des nageoires dentées qu’avec des nageoires normales. D’autres mesures ont été effectuées montrant que ces nageoires non-conventionnelles permettent une augmentation de 8% dans la portée de la baleine à bosse ainsi qu’ une réduction de 32 % dans sa trainée corporelle (une des forces aérodynamique qui est parallèle à la vitesse mais de sens opposé). Cette dernière mesure peut en effet être vérifiée sur notre graphique, en comparant une nageoire dentée à une nageoire normale. Le graphique nous montre que le coefficient de traînée est moins important, permettant une vitesse plus rapide et un hydrodynamisme plus efficace. Ces deux données peuvent donc être combinées et aperçues sur le troisième graphe représentant l'efficacité aérodynamique (Portée/Trainée). On y voit que les nageoires munies de tubercules permettent une efficacité hydrodynamique plus importante qu’une nageoire normale. La vitesse et la manoeuvrabilité de la baleine à bosse connaissent donc une amélioration grâce aux tubercules présents à la surface de ses nageoires pectorales.

Par ailleurs, cette morphologie particulière des nageoires pourrait s’expliquer par l'apport alimentaire de la baleine à bosse. Cette dernière rejoint d'autres baleines afin de former un groupe, et qui nage rapidement autour d’un banc de poisson. Les baleines effectuent cette manoeuvre délicate tout en relâchant de l’air grâce à leur évent (trou situé sur leur dos) afin de baisser la visibilité des poissons. Les baleines continuent ainsi jusqu'à ce que la visibilité du banc de poisson soit minimale avant de surgir vers le haut, à travers le banc, tout en ouvrant la bouche. Cette technique, nommée “filets à bulles”, leur permet d'avaler des milliers de poissons en une seule bouchée et demande donc aux baleines à bosse une grande habileté. Cette dernière est donc possible grâce à la présence de tubercules retrouvées sur la surface des nageoires pectorales.

Les baleines à bosse utilisent donc leurs nageoires spéciales à leur avantage. Ces nageoires, munies de tubercules, permettent à la baleine à bosse d’augmenter son efficacité hydrodynamique. Ce mammifère sera alors plus rapide et plus agile dans les mers et océans.