Pour réaliser cette étude, les chercheurs ont concentré jusqu'à 25 600 fourmis sur une même route.
Pour réaliser cette étude, les chercheurs ont concentré jusqu'à 25 600 fourmis sur une même route. © Emmanuel PERRIN/CRCA/CNRS Photothèque

Dans les couloirs de métro ou sur la route des vacances, on avance souvent au ralenti. Mais grâce à leur intelligence collective et à leur capacité d’adaptation, les colonies de fourmis ne connaissent pas ce genre de problème. C'est ce qu'on découvre dans une étude publiée  mardi dans la revue scientifique eLife.

Des chercheurs du Centre de recherche sur la cognition animale (CNRS/Université Toulouse III – Paul Sabatier) et de l’université d’Arizona (États-Unis) ont mené 170 expériences filmées pour observer le flux des fourmis entre leur nid et une source de nourriture. Ils ont joué sur la largeur de la route et le nombre d’insectes (de 400 à 25 600) pour faire varier la densité.

Jusqu'à 18 fourmis au centimètre carré

Les chercheurs ont bien tenté de rajouter toujours plus de fourmis sur la route, mais les petites bêtes ont été plus malignes. “Les fourmis, voyant que la route est pleine, rebroussent chemin ou attendent patiemment que la densité diminue pour s’engager. C’est pour ça qu’on n’est pas arrivé à 100 % de densité”, observe Audrey Dussutour,  chercheuse au CNRS qui a co-dirigé l’étude.

“Jusqu’à présent, on n’avait jamais fait une étude sur une si grande masse de fourmis, avec jusqu’à 40 % de la surface d’une route recouverte, détaille-t-elle, chez les piétons, ce serait la catastrophe.” Les humains, comme la plupart des autres organismes vivants, sont contraints de ralentir lorsqu’ils deviennent trop nombreux sur la même trajectoire. “À plus de trois personnes au mètre carré on n’avance pas”, explique Audrey Dussutour. 

Mais les fourmis elles, ne ralentissent pas, elles accélèrent jusqu’à atteindre la capacité maximale de la route. Passé un seuil critique de densité, leur vitesse se stabilise, et ce, même “jusqu’à 18 fourmis (de 2 à 3 millimètres) au centimètre carré”. Résultat, même lorsqu’elles sont très nombreuses sur une route, “les fourmis parviennent à récolter la même quantité de nourriture, avec la même rapidité”.

L'art d'éviter les collisions

Si les fourmis sont si habiles, pourquoi ne continuent-elles pas d'accélérer ? Parce que la fourmi est stratège ! Quand il devient trop difficile de se croiser sans se rentrer dedans, “elle préfère éviter les collisions, coûteuses en temps, plutôt que de continuer d’accélérer”. En effet, “à chaque collision, elles perdent un quart de secondes”, décrit la chercheuse.

Et tout en adaptant sa vitesse, la fourmi se cache parfois derrière ses congénères “pour que celle de devant prenne le choc”. Pas très sympa, mais efficace. De fait, “le nombre de collisions entre fourmis n’augmente pas alors que leur densité et leur vitesse augmente”. On imagine le résultat sur un groupe d’êtres humains, piétons ou automobilistes.

Une nouvelle preuve de “l’efficacité de l’intelligence collective et distribuée” pour Audrey Dussutour. “Aucune fourmi n’a la solution, ce sont les interactions entre fourmis qui font émerger la solution”, et ce, sans règles prédéfinies :

L’anarchie fonctionne bien chez les fourmis !

Cette flexibilité, c’est ce qui explique en partie la dextérité de la gestion routière des fourmis. Sur la route des vacances, l’encombrement des quatre voies vers les plages du sud piège souvent les automobilistes dans des bouchons interminables, tandis que les voies inverses sont quasiment vides. Alors qu'on trépigne dans notre habitacle, “chez les fourmis, on aurait réquisitionné les voies en sens inverse”, compare la chercheuse. autrement dit, une fourmi ne s’arrêterait à un feu rouge que s’il y a vraiment un piéton, l'automobiliste, lui, doit respecter le code de la route, et l'organisation spatiale qui lui est imposée.

Les fourmis plus anarchiques... mais plus efficaces que les piétons

Aux yeux de Mehdi Moussaid, chercheur à l’institut Max Planck de Berlin et auteur de Fouloscopie, Ce que la foule dit de nous, le comportement des foules de piétons, plus souple que le trafic routier, n’est cependant pas si différent de celui des fourmis. Exemple : sur un trottoir, sans qu’il n’y aie de règle formelle, “les piétons allant dans le même sens vont naturellement occuper le côté droit”.

Mais l'étude démontre au contraire que c'est en éliminant encore davantage ces mêmes règles implicites que les fourmis parviennent fluidifier le trafic. "Si l’espace d’à côté est libre, elles y vont", de sorte que, au lieu de créer des longues lignes qui pourraient être embouteillées, elles vont faire des micro-lignes", indique Audrey Dussutour.

Néanmoins, “le partage d’une information implicite” peut créer des bouchons qu’on n'observe pas chez les fourmis. “Imaginons une situation d’évacuation d’urgence dans un bâtiment avec plusieurs issues de secours, raconte le chercheur, on va naturellement vers une issue congestionnée plutôt que celle qui est libre, estimant que, si personne ne s’y engage, c’est peut-être parce qu’elle est condamnée ou dangereuse.”

Enfin, contrairement aux automobilistes et aux piétons, se déplaçant avec des objectifs individuels, les fourmis partagent un but commun : la récolte de nourriture. Aussi, tant que récolte globale est stable, elles se fichent d’attendre avant de s’engager sur la route. Difficile d’imaginer le même comportement lorsqu’on se met en route vers le bureau le matin.

Selon France-Inter le 22/10/2019.