Mouvement particulaire acoustique
Le mouvement particulaire acoustique est l’oscillation locale des particules du milieu lorsqu’une onde sonore se propage. Il se décrit par le déplacement, la vitesse ou l’accélération particulaire, qui sont des grandeurs vectorielles. Sous l’eau, il constitue avec la pression acoustique une composante physique du champ sonore, mais les deux ne sont pas interchangeables.
Une grandeur directionnelle
La pression mesure une variation scalaire autour de la pression ambiante. Le mouvement particulaire possède au contraire une amplitude et une direction selon trois axes. En champ libre lointain, pression et vitesse sont reliées de façon prévisible. Près d’une source, d’une paroi, du fond ou dans un bassin, réflexions et ondes stationnaires rendent cette relation plus complexe.
Un hydrophone mesure principalement la pression. Des accéléromètres, des capteurs de vitesse ou des réseaux d’hydrophones permettent d’estimer le mouvement particulaire. Le montage, l’étalonnage, l’orientation des axes et les vibrations du support influencent fortement le résultat. Une valeur de pression seule ne reconstitue donc pas toujours l’exposition mécanique reçue par l’animal.
Perception par les organismes aquatiques
Les cellules ciliées de l’oreille interne des poissons détectent l’accélération relative entre leurs structures sensorielles et le corps. Tous les poissons peuvent ainsi percevoir une composante de mouvement particulaire ; certaines espèces convertissent en plus la pression en déplacement grâce à une vessie gazeuse ou à des structures spécialisées. Plusieurs invertébrés aquatiques sont également sensibles aux mouvements du milieu ou du substrat.
En acoustique écologique, cette composante aide à caractériser communication, orientation et effets du bruit ambiant. Sa portée biologique dépend de la fréquence, de la direction, de la durée, de l’habitat et du système sensoriel étudié. Les seuils obtenus dans un aquarium ne se transposent pas directement au milieu naturel sans description du champ acoustique.
