Mais pourquoi ? Sur la pression nécessaire aux manchots pour éjecter leurs excréments à bonne distance
Deux chercheurs, respectivement de l’université de Kochi et de l’aquarium de Katsurahama, tous deux au Japon, ont affiné l’estimation de la pression nécessaire à un manchot Adélie pour expulser ses excréments à la distance nécessaire. Hiroyuki Tajima et Fumiya Fujisawa ont rédigé un article (lien plus bas) décrivant leurs nouveaux calculs et ce que cela pourrait signifier pour les gardiens de zoo.
Image d’entête : configuration pour un manchot qui essaie de déféquer vers l’arrière. Il se tient sur le rocher à la hauteur du sol. selon les chercheurs : “Nous paramétrons l’ejection à un angle θ avec une vitesse initiale v= (v0x, v0y). Nous estimons la distance de vol des fèces par rapport à l’origineO”. (Hiroyuki Tajima/ Fumiya Fujisawa/ arXiv)
En 2003, un autre couple de chercheurs a calculé la pression nécessaire aux manchots Adélie pour expulser les excréments de leur cloaque afin de rendre compte de la distance atteinte. Dans ce nouvel objectif, les chercheurs ont ajouté une nouvelle variable pour rendre le calcul plus précis.
Les manchots Adélie sont réticents à quitter un nid lorsqu’ils couvent des œufs, car le danger est trop grand pour ces derniers. Mais ils ont aussi besoin de maintenir un nid propre. L’évolution est intervenue pour résoudre le problème des manchots : lorsqu’ils ont besoin de déféquer, ils pointent leur corps loin du nid, lèvent la queue et projettent leurs excréments loin du nid, laissant une trace colorée. Les chercheurs de l’étude de 2003 se sont demandé quelle pression il faudrait exercer à l’intérieur de leur corps pour projeter leurs excréments à une telle distance, qui est de 30 à 40 centimètres. En mesurant les distances des traces colorées, la consistance des excréments et l’ouverture du cloaque, ils ont pu calculer la pression nécessaire pour expulser les excréments à la distance atteinte par les manchots, soit environ trois fois celle des humains.
A partir de l’étude, modèle pour l’estomac d’un manchot. Selon les chercheurs : “Nous supposons que les fèces sont préparées dans un réservoir cylindrique fictif avec theradius R. La profondeur est estimée à partir du volume de fluide V après le tir. La pression dans l’estomac est donnée par P=P0+Pt où P0= 1013 hPa et P tare la pression atmosphérique et la pression rectale, respectivement”. (Hiroyuki Tajima/ Fumiya Fujisawa/ arXiv)
Les chercheurs ont constaté que, dans la première étude, l’équipe avait omis un facteur important dans leurs calculs : l’arc des excréments projetés. Si les fèces se déplaçaient en arc de cercle en laissant une trace sur le sol, elles devraient couvrir une plus grande distance, ce qui n’était pas inclus dans les calculs initiaux. Les chercheurs ont retravaillé les formules de pression après avoir trouvé une hauteur d’arc moyenne et ils sont parvenus à une nouvelle réponse, légèrement supérieure à la réponse initiale, soit un peu plus de 10 à 60 kilopascals.
L’étude en prépublication dans arXiv : Projectile Trajectory of Penguin’s Faeces and Rectal Pressure Revisited.
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Ca sent l’Ig Nobel à plein nez ; -)
J’en profite pour saluer une nouvelle fois votre blog, toujours aussi instructif et agréable à lire.
Merci Eric !