Israël conçoit un modèle mathématique pour prédire les flux dans les récifs coralliens

Israël Technologies

Les récifs de coraux sont très présents dans l'environnement maritime, et ont un rôle dont la complexité n'a pas encore été pleinement appréhendée. Le professeur Uri Shavit et son équipe de la Faculté d'Ingénierie civile et environnementale du Technion ont étudié de façon mathématique les flux d'eau qui traversent les coraux.

Ce travail est d'autant plus important que les flux d'eau ont un impact considérable sur les coraux, notamment sur leur photosynthèse et leur approvisionnement en éléments nutritifs.


Les flux : un phénomène omniprésent dans la nature

Le container rempli de coraux n'a pas manqué d'attirer l'attention des douaniers du port d'Ashdod. Jusqu'à ce que le professeur Uri Shavit vienne les récupérer. Ce dernier, spécialiste de mécanique des fluides, en avait besoin, non pour se livrer à de la contrebande, mais pour modéliser mathématiquement les flux traversant les récifs coralliens.

Un travail qu'il a déjà réalisé avec d'autres types de phénomènes. "La mécanique des fluides est une discipline à la croisée des sciences et de l'ingénierie qui vise à analyser et prédire la vitesse de flux complexes", explique le professeur Shavit. On peut l'appliquer à toutes sortes de phénomènes naturels, comme la pollution maritime et terrestre, la météo ou encore le réchauffement climatique.

Un travail collaboratif

Concernant les coraux, leur structure mécanique rend l'étude des flux les traversant particulièrement complexe. C'est ce challenge que le professeur Shavit et son équipe ont relevé. Pour cela, il ont d'abord utilisé les coraux du port d'Ashdod dans leur laboratoire du Technion pour bâtir leur modèle mathématique.


Ensuite, ils l'ont testé dans des conditions naturelles, dans la Mer rouge. Grâce à des lasers très puissants (Underwater Particle Image Velocimetry), des mesures extrêmement précises et de haute résolution ont été prises des petites particules naturelles en suspension dans l'eau, invisibles à l'oeil nu.

Ces mesures ont été prises de nuit, avec l'aide d'étudiants et de plongeurs sous-marins. Cette deuxième étape a fait l'objet d'un travail collaboratif, avec les professeur Roni Holzman de l'Université de Tel-Aviv et Amatzia Genin de l'Université hébraïque de Jérusalem, les équipes de l'Institut inter-universitaire d'Eilat et le soutien financier de l'Israel Science Foundation.

Des scientifiques de plusieurs disciplines ont été mobilisés : ingénierie, physique et biologie.

L'importance des flux pour la survie des coraux

Les centaines de milliers d'images obtenues dans la Mer rouge ont permis à l'équipe du professeur Shavit de bâtir un modèle mathématique de prédiction des flux. Un travail d'autant plus important que les flux sont réellement cruciaux pour la survie des coraux.

Ainsi, en l'absence de flux, la photosynthèse des algues présentes dans les récifs s'interrompt complètement. Les courants permettent en effet d'emporter le trop-plein d'oxygène emmagasiné par ces algues. De plus, les coraux ne pourraient pas correctement chasser le plancton et absorber le nitrogène sans tous les flux les entourant.