Nage

La nage est une locomotion aquatique produite par des mouvements qui transmettent de la quantité de mouvement à l’eau. Chez les poissons, les muscles déforment le corps et les nageoires afin de créer propulsion, portance et forces de manœuvre. Le mode utilisé dépend de l’anatomie, de la vitesse, du comportement, du stade de développement et des propriétés de l’écoulement.

Production du mouvement

L’activation des myomères produit une onde de flexion qui se propage le long du corps, ou anime plus localement une nageoire. Les surfaces mobiles accélèrent l’eau et subissent en retour des forces de pression et de cisaillement. Leur composante dirigée vers l’avant contribue à la poussée ; la traînée résulte de la résistance visqueuse, de la pression et, près de la surface, de la production de vagues.

Les classifications distinguent souvent une propulsion corporelle et caudale, où l’ondulation implique le tronc et la queue, d’une propulsion par nageoires médianes ou paires. Les formes anguilliforme, subcarangiforme ou thunniforme décrivent notamment l’étendue de l’onde corporelle. Ces modes forment un continuum : un même poisson peut changer d’allure et recruter d’autres nageoires lors d’une accélération, d’un virage ou d’un maintien sur place.

Mesure et interprétation

La cinématique décrit trajectoire, vitesse, accélération, fréquence et amplitude des mouvements. L’hydrodynamique étudie les écoulements et les forces externes, tandis que la biomécanique intègre aussi l’activité musculaire et les propriétés des tissus.

Une vitesse maximale, une endurance et un coût énergétique décrivent des performances différentes. La vitesse critique est obtenue par paliers croissants dans un tunnel de nage, tandis que la vitesse prolongée ou de sprint relève d’autres protocoles. Les résultats dépendent de la température, de la taille, de l’état physiologique, de l’acclimatation, du confinement et de la turbulence.

Le nombre de Reynolds exprime le rapport entre inertie et viscosité dans l’écoulement. Les petites larves évoluent dans un régime où les effets visqueux sont relativement importants, puis rencontrent un régime davantage dominé par l’inertie en grandissant. Cette transition modifie la cinématique efficace, la fréquence de battement et le coût du transport. La nage observée résulte donc autant de l’échelle corporelle que de la morphologie de l’espèce.