intracrânienne ou transcrânienne en milieu subaquatique
3.4.8 Navigation à l'aide d'indices acoustiques en milieu subaquatique
Par navigation, on entend ici le fait, pour un plongeur, de se situer dans l'espace, de s'orienter, et de se déplacer vers une cible. La localisation même approximative d'un signal sonore est la première étape de la navigation sur la base d'indices acoustiques. L'une des principales différences qui séparent le milieu aquatique de l'aérien est la visibilité. Dans l'air, l'Homme dépend principalement d'indices visuels pour localiser un objet ou se déplacer vers lui. Sous l'eau, la distance de vision est limitée et est très variable. Elle va de quelques centimètres à une soixantaine de mètres. Ceci explique la raison pour laquelle les plongeurs sont bien souvent incapables de retrouver un objet ou de se diriger vers une cible à l'aide de la seule vision. Pour remédier au manque de visibilité quand ils naviguent sur de grandes distances, les plongeurs s'orientent un peu comme le "Petit!Poucet". Ils avancent en prenant des points de repère de proche en proche ou se déplacent à l'aide d'un compas. Contrairement à la vision, le son n'est pas limité au cours de l'immersion, il ne subit qu'une faible atténuation et peut être perçu sur de grandes distances (Leroy,!1979). Ces caractéristiques font que les signaux sonores pourraient fonctionner comme des balises acoustiques s'ils étaient utilisés à cet égard sous l'eau. Les signaux acoustiques sont-ils utilisables pour s'orienter et se diriger vers une cible en milieu subaquatique?
Cinq sujets ont participé à une étude sur les techniques de navigation à l'aide d'un signal acoustique en milieu subaquatique. Ils ne peuvent s'appuyer sur des indices visuels car leur masque est opaque. Les sujets plongent dans une piscine de moyenne dimension: 25!¥!11!mètres dont la profondeur est de 1.3!mètres. Le stimulus utilisé est un bruit blanc qui se répète. La durée du signal est de 0.16!seconde et son intensité est de 94!dB SPL. La consigne demande au sujet de rejoindre le point du bassin d'où émane le signal acoustique. Les résultats montrent que les sujets sont capables de retrouver la source sans trop de difficulté. Ils ne mettent pas plus de 2!à 3!minutes pour atteindre le but. L'observation du comportement des sujets a permis de mettre en évidence un patron de recherche stéréotypé (Figure 17). Initialement, le
corps tout entier participe aux mouvements de recherches, et au fur et à mesure que les sujets s'approchent de la source, les mouvements de recherches finissent par se résumer à un simple balayage latéral de la tête (Wells &!Ross,!1980).
Figure 17: Patron de recherche stéréotypé dans la navigation vers une source acoustique en milieu subaquatique observé par Wells!&!Ross (1980).
Le segment représente l'axe du corps et le cercle la tête du plongeur.
Dans un entretien post-expérimental, les sujets disent s'être déplacés en fonction d'un gradient d'intensité sonore perçu. Ils s'appuieraient pour cela sur les poches aériennes naturelles (cavités buccale, nasale et auriculaire) et artificielles (masque et détendeur) pendant l'immersion. Ces espaces isoleraient les oreilles l'une de l'autre, ce qui rétablirait certaines différences interauriculaires, notamment d'intensité. La tête retrouverait partiellement, grâce à l'équipement de plongée en particulier, son rôle de barrière acoustique (Ray,!1976; Wells &!Ross,!1980).
Dans une autre recherche, menée en mer celle-ci, 7!plongeurs ont pour tâche de naviguer vers une source sonore distante de 150!mètres. La cible est une balise acoustique. Elle émet un signal de 500!Hz, de 1!kHz, ou un bruit blanc, d'une durée de 0.5!seconde, qui est répété avec un intervalle de 0.1!seconde. Les sujets sont maintenus à 4!mètres de profondeur par une corde reliée à une bouée en surface. Le délai maximal mis à disposition des sujets pour retrouver la cible est de 20!minutes. Les résultats de cette expérience montrent qu'avec un son complexe, un bruit blanc, les sujets retrouvent la source dans les deux tiers des cas. Le niveau de réussite chute légèrement avec les stimuli de 500!Hz et de 1!kHz. Les résultats montrent également que c'est avec le son complexe que les sujets atteignent la cible le plus rapidement, c'est-à-dire en 9.2!minutes. Les plongeurs sont plus lents à retrouver la cible avec les sons purs. Dans ce cas, ils mettent une quinzaine de minutes environ pour l'atteindre. L'observation des déplacements des plongeurs révèle qu'au début de l'expérience, les sujets se déplacent de manière erratique. Toutefois, bien que les plongeurs zigzaguent, les expérimentateurs rapportent qu'ils ne s'éloignent pas de la source, mais s'en rapprochent constamment. Dans une seconde expérience
en tous points identiques, le signal est émis à une seule reprise. Dans cette condition, les performances chutent de manière drastique (Hollien, Hicks & Klepper, 1986).
En résumé, on peut naviguer sous l'eau sur la seule base d'indices acoustiques. Les sons complexes sont de meilleurs indicateurs de la position de la cible. On doit répéter le signal pour en augmenter l'efficacité. Les mouvements de recherche sont amples et quelque peu erratiques au départ. Ils s'affinent au fur et à mesure qu'on s'approche de la source.
Le thème de la navigation ne sera pas abordé dans le cadre de ce travail. Par contre, nos expériences permettront peut-être de retrouver un comportement de recherche de la source émettrice similaire ou proche des mouvements de tête observés dans la phase finale dans cette étude sur la navigation avec l'enregistrement des mouvements de rotation de la tête.