Plus de 40 000 images par seconde. C’est la cadence de la caméra que des physiciens des universités de Twente et de Munich ont braquée, en 2000, sur la pince d’Alpheus heterochaelis, une crevette pistolet d’environ six centimètres. Leur question paraissait simple : d’où sort ce claquement qui sature les hydrophones des récifs ?
La réponse, publiée dans la revue Science, a renversé l’idée reçue. Et elle a lancé une série de chiffres spectaculaires qui circulent depuis, souvent déformés.
On les reprend ici un par un, avec ce que les articles originaux disent vraiment.
D’où vient le claquement de la crevette pistolet ?
Le claquement naît de l’effondrement d’une bulle de cavitation. Quand la grosse pince se referme, elle chasse un jet d’eau si rapide que la pression y tombe sous la pression de vapeur de l’eau. La bulle grossit, puis implose. C’est cette implosion que captent les hydrophones, d’après Versluis et ses collègues (Science, 2000).
Le détail qui a tout changé tient dans le chronométrage. Selon le compte rendu de Science News publié en septembre 2000, le son arrive environ 700 microsecondes après la fermeture de la pince. Si le choc des deux doigts produisait le bruit, les deux événements coïncideraient. Or ils sont décalés, et le pic sonore tombe pile sur l’implosion de la bulle. Les chercheurs ont reproduit ce délai avec un modèle de type Rayleigh-Plesset, l’équation classique qui décrit la vie d’une bulle dans un liquide.
D’après le résumé même de l’article de 2000, ce tir sert à étourdir ou à tuer les petites proies passées à portée de pince, et le communiqué de l’AAAS précise que la crevette vise des proies situées à quelques millimètres seulement.
Bref, la crevette tire avec de l’eau.
Quels chiffres tiennent vraiment sur le jet, la bulle et la lumière ?
Les mesures solides concernent le jet d’eau, qui atteint environ 30 mètres par seconde, la bulle, qui gonfle jusqu’à 3 ou 4 millimètres, et la température au moment de l’implosion, estimée à au moins 5 000 kelvins par Lohse et ses collègues (Nature, 2001). Le reste mérite des pincettes.
| Chiffre qui circule | Ce que disent les publications |
|---|---|
| Une crevette de 1,2 à 2 cm | Environ 6 cm pour Alpheus heterochaelis, l’espèce étudiée en 2000 (Science News, 2000). La grosse pince peut atteindre la moitié de la taille du corps (AAAS, 2000). |
| Une pince qui claque à 60 km/h | La vitesse publiée concerne le jet d’eau, pas la pince : jusqu’à environ 30 m/s, soit autour de 108 km/h (Science News, 2000). |
| 218 décibels, plus qu’une sirène | Environ 80 kPa crête à crête mesurés à 4 cm de la pince, en décibels de l’eau. Aucune comparaison directe possible avec une sirène dans l’air. |
| Une bulle plus chaude que le Soleil | Au moins 5 000 K, déduits d’un flash lumineux (Nature, 2001). Même ordre de grandeur que la surface du Soleil, sans mesure directe. |
| Un éclair visible | Un flash trop faible pour l’œil humain, selon les auteurs interrogés par Science News en 2001. |
Le chiffre de 60 km/h vient probablement d’une conversion ratée. Certains médias anglophones parlent de 62 miles par heure pour le jet, soit environ 100 km/h, et la valeur a pu perdre des unités en route. Pourtant, même les 100 km/h décrivent l’eau expulsée. La pince, elle, se referme en un éclair, mais les articles cités ne lui attribuent pas de vitesse en kilomètres par heure. Garde donc le chiffre du jet, et oublie celui de la pince.
Pour la température, la nuance compte.
Lohse, Schmitz et Versluis n’ont planté aucun thermomètre dans la bulle, ils ont observé une brève émission de lumière au moment où elle s’effondre, puis en ont déduit qu’il fallait au moins 5 000 K à l’intérieur pour la produire. Ils ont baptisé le phénomène « shrimpoluminescence », par analogie avec la sonoluminescence, la lumière qu’émet une bulle excitée par des ultrasons.
218 décibels, est-ce plus fort qu’un coup de feu ?
Non, la comparaison ne tient pas. Les 218 dB correspondent à environ 80 kPa crête à crête mesurés à 4 centimètres de la pince, une valeur de laboratoire reprise par l’ONG Ocean Conservation Research. Ces décibels de l’eau utilisent une référence de 1 micropascal, ceux de l’air une référence de 20 micropascals.
Le calcul tient en une ligne. Vingt fois le logarithme de 80 000 pascals divisés par 1 micropascal donne bien 218 dB. Et les acousticiens ramènent en général un niveau source à 1 mètre de l’animal. Avec une décroissance sphérique simple, la pression est divisée par 25 entre 4 centimètres et 1 mètre, ce qui retire environ 28 dB et ramène le chiffre autour de 190 dB, à titre indicatif. S’y ajoute l’écart entre l’eau et l’air, qui interdit de poser ce nombre à côté d’un avion ou d’une détonation.
On trouve donc ce chiffre recopié de site en site sans sa distance de mesure, et c’est là que la comparaison avec le coup de feu ou la sirène d’ambulance perd tout son sens pour un lecteur qui ne connaît pas la convention.
Ce qui reste établi est déjà impressionnant. Lohse et ses collègues écrivent en 2001 que ce crépitement est assez intense pour perturber les communications acoustiques sous-marines.
Où vit la crevette pistolet et avec qui partage-t-elle son terrier ?
Les crevettes pistolets, famille des Alpheidae, vivent surtout dans les eaux côtières tropicales et subtropicales : récifs coralliens, herbiers, bancs d’huîtres, fonds de sable ou de vase. Elles restent la plupart du temps cachées dans un terrier ou une fissure, si bien qu’on les entend bien plus souvent qu’on ne les voit.
Ce crépitement de friture que tu perçois sous l’eau sur beaucoup de récifs tropicaux vient en bonne partie d’elles. Certaines espèces du genre Alpheus partagent leur terrier avec un gobie. La crevette, qui voit mal, creuse et déblaie le trou. Le gobie monte la garde à l’entrée, et la crevette garde une antenne posée sur lui. Au moindre mouvement de fuite du poisson, les deux disparaissent dans le sable.
Mais aucune rencontre n’est garantie.
Si tu veux tenter ta chance, le duo gobie et crevette sur un fond sableux reste la piste la plus courante, à condition de rester à distance, de ne pas glisser la main vers l’entrée du terrier et de laisser le sable en place, pour les raisons détaillées dans notre article sur pourquoi il ne faut jamais toucher la vie marine. Un terrier effondré, c’est des heures de travail perdues pour l’animal.
Que copient les ingénieurs de sa pince ?
En 2019, Xin Tang et David Staack, de l’université Texas A&M, ont décrit dans Science Advances une pince mécanique imprimée en 3D, cinq fois plus grande qu’une vraie et actionnée par un ressort. En se refermant, elle crée une bulle de cavitation qui produit un plasma dans l’eau, sans électricité.
Le communiqué de l’université évoque des usages possibles comme la stérilisation de l’eau ou le forage. On reste au stade du laboratoire. Ainsi, la crevette rejoint la liste des mécanismes de défense extraordinaires chez les animaux marins qui inspirent les laboratoires. L’ancienne version de cet article allait plus loin, avec des calculs rénaux fragmentés, des bras robotisés et des hélices renforcées grâce à elle. On n’a trouvé aucune publication qui établisse ce lien, et on l’a retiré.
L’histoire va d’ailleurs dans l’autre sens, puisque le communiqué de l’AAAS de 2000 rappelle que la cavitation intriguait déjà les ingénieurs en 1916, à cause des dégâts qu’elle causait aux navires, bien avant qu’on filme la moindre crevette.
La crevette a simplement trouvé la recette avant nous.
Le réchauffement rend-il les récifs plus bruyants ?
Oui, d’après les travaux d’Aran Mooney et Ashlee Lillis, de la Woods Hole Oceanographic Institution, présentés en février 2020. Quand l’eau se réchauffe, les crevettes pistolets claquent plus souvent et le paysage sonore devient plus intense. Ces animaux à sang froid règlent leur activité sur la température de l’eau.
Les chercheurs y voient un risque. Un récif plus bruyant pourrait brouiller les échanges sonores entre poissons, et gêner les sonars ou les détecteurs de poissons des bateaux. Cependant, l’étude décrit un effet de la température et ne compte pas les populations. On n’a trouvé aucune donnée publiée qui chiffre une hausse ou un déclin des crevettes pistolets à l’échelle mondiale. Impossible à trancher d’ici.
Leur sort dépend surtout de celui des récifs et des herbiers où elles vivent, et ces habitats sont sous pression, comme le montre notre dossier sur le blanchissement du corail, qui détaille les épisodes de chaleur marine.
Écoute bien la prochaine fois.
FAQ
Pourquoi l’appelle-t-on crevette pistolet ?
Parce que sa grosse pince se referme d’un coup sec et produit une détonation. Le bruit vient de l’implosion d’une bulle de cavitation créée par le jet d’eau, d’après Versluis et ses collègues (Science, 2000).
La bulle est-elle vraiment aussi chaude que le Soleil ?
Lohse et ses collègues (Nature, 2001) estiment la température à au moins 5 000 kelvins au moment de l’implosion. C’est le même ordre de grandeur que la surface du Soleil. Ce chiffre est déduit d’un flash lumineux, sans aucun thermomètre.
Les 218 décibels sont-ils comparables à un coup de feu ?
Non. Ce chiffre correspond à environ 80 kPa mesurés à 4 centimètres de la pince, en décibels de l’eau. Les décibels de l’air reposent sur une autre référence, donc la comparaison avec un bruit aérien ne tient pas.
La crevette pistolet est-elle dangereuse pour un plongeur ?
Les publications consultées décrivent un tir qui vise de petites proies à quelques millimètres. Elles ne mentionnent aucune blessure humaine. Évite tout de même de la manipuler ou de fouiller son terrier.
Sources
- How snapping shrimp snap: through cavitating bubbles (Versluis, Schmitz, von der Heydt et Lohse, Science, 2000)
- Snapping shrimp make flashing bubbles (Lohse, Schmitz et Versluis, Nature, 2001)
