- Écholocalisation
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Principe de cartographie bathymétrique par échosondeur
L'écholocalisation consiste à envoyer des sons et à écouter leur écho pour localiser et dans une moindre mesure d'identifier les éléments désirés.
Sommaire
Écholocalisation animale
Représentation animée de l'écholocalisation chez le grand dauphin.Ce système est connu pour être utilisé par les chauves-souris (plus particulièrement les microchiroptères), les cétacés (dauphins, orques, ...), des musaraignes et quelques espèces d'oiseaux Apodidae. Il a pour la première fois été identifié chez les chauves-souris.
Il permet à ces animaux de localiser les éléments de leur environnement (obstacles, parois de grottes ou autres cavités) et repérer leurs proies des milieux où la vue est inefficace à cause du manque de lumière (nuit, grotte, profondeur marine, turbidité de l'eau).
Suivant les animaux, la plage de fréquence peut être extrêmement étendue : entre 250 et 220 000 hertz pour les dauphins. Au sein d'un même groupe, chaque animal utilise une gamme de sons qui lui est personnelle, ce qui lui permet d'écouter ses propres émissions sans être perturbé par celles de ses congénères.
La précision de l'utilisation de cette technique chez les dauphins dépasse de loin les moyens les plus modernes du début du XXIe siècle.
Écholocalisation humaine
Article détaillé : Écholocation humaine.Certains aveugles utilisent l'écholocalisation afin de localiser des obstacles. L'utilisation de l'ouïe par les aveugles est notée par Denis Diderot dans sa Lettre sur les aveugles à l'usage de ceux qui voient en 1749. Les premières expériences scientifiques sur le sujet débutent vraiment en 1944 avec les travaux de Michaels Supa et de son équipe qui confirme que c'est bien l'écho des sons qu'ils émettent qui permet à des aveugles de déterminer la distance de certains obstacles[1].
Écholocalisation artificielle
Plusieurs projets visent à reproduire le système d'écholocalisation utilisé par les chauves-souris. C'est ainsi qu'est créé le "Bat-Bot", au sein du projet CIRCE de l'Information Society Technologies (IST)[2].
Analyse technique
L'écholocalisation permet de déterminer la distance de l'obstacle, par la durée écoulée entre l'émission du son et la perception de l'écho. L'émetteur muni de deux oreilles mesure l'écart entre les deux réception et en déduit la direction de la cible.
L'écholocalisation renseigne sur sa taille, par l'intensité de l'écho (plus la cible est petite, moins elle réfléchit de son) et la durée de l'écho (une grande cible ne produit pas un écho bien net, mais un écho plus long au fur et à mesure de la réception en provenance des parties de plus en plus éloignées de la cible).
Par mesure du décalage Doppler, elle renseigne aussi sur la vitesse relative de la cible par rapport à l'émetteur.
Enfin, chaque type de cible déforme l'écho de façon caractéristique, ce qui permet à l'émetteur d'en déterminer la nature ; les battements d'ailes des insectes, notamment, signent leur présence dans l'écho.
Selon l'utilisation, ce ne sont pas les mêmes types de cris qui sont utilisés, et notamment pas les mêmes fréquences.
Limitations
L'écholocalisation a trois principaux inconvénients.
D'abord, elle nécessite la réception et le traitement d'échos très faibles ; cela implique un appareil auditif très perfectionné (d'où les oreilles très grandes des chauves-souris) et un appareil neurologique de traitement très fin. En outre, pour qu'il puisse entendre un écho, il est nécessaire à l'émetteur de produire des cris très forts, susceptibles d'endommager son propre appareil auditif s'il ne dispose pas de protection.
Second inconvénient, la cible peut percevoir les sons émis pour la repérer et réagir en s'engageant dans des manœuvres évasives.
Dernier inconvénient : chez les chauve-souris et dauphins, animaux vivant en groupe, l'émission et la réception de leurs signaux peuvent être brouillés par ceux de leurs congénères
Références
- (en) Eric Schwitzgebel et Michael S. Gordon, « How Well Do We Know Our Own Conscious Experience? - The Case of Human Echolocation », Université de Californie à Riverside, 25 septembre 2000. Consulté le 2 juillet 2009
- (fr) Un robot chauve-souris relance la recherche sur les sonars
Sources
- Yves Tupinier : L'univers acoustique des chiroptères d'Europe, Société linnéenne de Lyon, 1996, (ISBN 2-9505514-7-5)
- Michel Barataud : Ballades dans l'inaudible, Sitelle, 1996, (ISBN 2-908815-05-2)
- www.pnas.org/content/105/35/13116.abstract "Flying in silence: Echolocating bats cease vocalizing to avoid sonar jamming"
Voir aussi
Lien externe
Catégories :- Zoologie
- Physique appliquée et interdisciplinaire
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