La modélisation de l'alimentation par succion chez les larves de poisson
Les larves de poisson nouvellement écloses survivent grâce à un apport limité de jaune d'œuf et doivent capter de la nourriture avant son épuisement. En outre, leur petite taille signifie qu'ils vivent l'eau comme étant un milieu principalement visqueux comme le flux autour d'un organisme dépend de sa taille et de sa vitesse de déplacement. Cela est caractérisé par le nombre de Reynolds sans dimension. Un flux souple et laminaire correspond à un nombre de Reynolds bas alors qu'un nombre de Reynolds élevé dénote d'un flux turbulent. Le projet SFHABILF (Suction feeding hydrodynamics and biomechanics in larval fishes) a étudié la base hydrodynamique de la capture des proies chez les larves de poisson et son effet sur les performances d'alimentation. Le développement des larves de poisson et leur augmentation de taille et de vitesse entraînent une transition vers un nombre de Reynolds plus élevé qui influence leur alimentation. Une série de visualisations de flux, d'expériences avec des poissons vivants et de modèles ont donc été utilisés pour fournir des informations sur l'alimentation par succion chez les larves de poissons. Les chercheurs ont développé un modèle de dynamique des fluides numérique (DFN) qui a modélisé l'expansion de la bouche de la taille de la première larve au poisson adulte. Le but était d'étudier si et comment les schémas d'alimentation changent avec la taille des larves et le nombre de Reynolds. Les résultats ont montré que des changements dans les flux ont un effet important sur les performances de capture des proies. Les changements au niveau du nombre de Reynolds, le flux induit par succion autour de la bouche et les performances d'alimentation ont expliqué un changement de régime des proies passives aux proies évasives avec l'évolution des larves. Un modèle DNF plus complexe a ensuite été utilisé qui comprenait les branchies et les résultats pour cinq tailles de larves. En outre, des visualisations des flux d'aspiration avec les larves vivantes ont été réalisées. Ces travaux ont été soutenus par des études sur le taux d'alimentation des larves de daurade (Sparus aurata) en laboratoire à l'aide de vidéos accélérées. Un ensemble de données de plus de 700 évènements d'alimentation de larves ont été utilisés pour comprendre l'échec de la capture des proies pendant la croissance. Ces expériences ont montré que la taille des larves, plutôt que l'âge, empêchait la fonction d'aspiration. En outre, les petites larves peuvent être moins efficaces pour s'alimenter mais les larves présentant un nombre de Reynolds bas nagent plus lentement, réduisant de la sorte le taux de rencontre de proies. Les résultats du projet SFHABILF aideront à une meilleure compréhension de la manière dont le changement dans l'environnement marin à la suite d'un réchauffement global affectera la survie des larves et la durabilité des stocks de poisson.
Mots‑clés
Alimentation à succion, poisson, larves de poisson, nombre de Reynolds, capture de proie
