Gorgones, Réseaux réticulés, Analyse d'image, Allometrie, Déformation, Intéraction fluide-structure, Morphogénèse, Réseaux spatiaux, Acclimatation, Perception

Dans cette thèse est proposé une analyse interdisciplinaire de Gorgonia ventalina, un organisme modulaire sessile marin de faible profondeur et fortement déformable par la houle. L'une des spécificités de Gorgonia ventalina par rapport aux autres gorgones est sont très fort taux d'anastomose, donc de branches qui réticulent : au lieu d'une forme d'arbre en trois dimension, l'organisme prend la forme de réseaux 2D verticaux avec un pied. L'objectif est de caractériser les gorgones via leur forme pour en déduire leurs mécanismes de croissances, de perception et d'acclimatation à leur environnement mécanique. Deux approches sont principalement utilisées : une caractérisation numérique de la forme des gorgones, ainsi qu'un ensemble d'expérience mécanique de déformation et dissipation sur des gorgones dans des écoulements. Après une présentation de gorgonia ventalina et des problématiques liées (chapitre 1), je montre en quoi la notion de voie dans un réseau, soit un ensemble d'arcs localement reliés et correspondant au processus de croissance des gorgones, permet une lecture de la forme (chapitre 2). Je développe une méthode numérique permettant d'extraire ce réseau de voies depuis une image (chapitre 3), et montre l'existence d'un ensemble de propriétés non-triviales et robustes sur les structures réticulées (chapitre 4). On introduit la notion de branche et de plume (chapitre 5) comme un raffinement des voies qui permet de montrer l'existence de tropisme et de compétition dans les mécanismes de croissance de la forme. La mise en avant de points aveugle à l'analyse par voies permet de montrer l'existence de mécanismes de croissances liés à la déformation par la houle et à la mécanique des gorgones, que l'on explore via des modèles théoriques et des mesures numériques (chapitre 6). Le dernier chapitre est orienté sur la mesure physique des propriétés mécaniques en déformation et frottement des gorgones (chapitre 7).