Research
• Updated
21 May 2026
LSP

Auditory detection of flowing water by humans in a natural habitat

Is there a stream nearby? Being able to detect the presence of a brook or a river by ear, without any visual cues, could save your life if you are lost in a forest, day or night …

The study conducted by Matthieu Fraticelli and Christian Lorenzi, researchers at the Laboratoire des Systèmes Perceptifs, and  Marcus Klaus, a Swedish geoscientist, answers this question by using psychophysical experiments carried out on adult participants aged between 18 and 90 years, combined with computer simulations of models of the human auditory system. 

Enregistrement d'une rivière Corse

L’originalité de cette étude tient à la méthodologie mise en œuvre pour analyser la rivière de Haute-Corse, la Bravone. Pourquoi la Corse ? Parce que ce territoire insulaire présente un trafic aérien beaucoup plus faible que la France métropolitaine, et donc, un moindre niveau de pollution acoustique d’origine humaine. Inspiré par les méthodes utilisées en écologie des paysages sonores et éco-acoustique, Matthieu Fraticelli a enregistré une rivière, la Bravone, au sein d’une forêt Méditerranéenne à différentes distances des berges, et ce à trois moments de la journée et deux saisons distinctes.

Eau
Localisation des enregistrements audio en Corse, à différentes distances des berges

Les enregistrements sonores ont ensuite été utilisés pour mesurer les performances de détection du cours d’eau d’auditeurs et d'auditrices en fonction de la distance aux berges (entre 0 et 100 m). L’âge n’avait que peu d’effet sur les performances de détection des participant·es. Les résultats ont enfin été comparés aux performances simulées d’un modèle de système auditif humain basant ses décisions sur des indices statistiques de « texture sonore ». Les meilleurs ajustements des performances simulées aux performances réelles des participant·es ont été observés lorsque le modèle utilisait des indices diagnostic estimant le caractère éparse et aléatoire des sons.

Ce modèle informatique a été choisi pour étudier les performances humaines car les sons liquides constituent une catégorie tout à fait particulière d’objet sonore dénommé « texture sonore » car ce type d’objet sonore, à savoir les sons produit par les rivières, torrents ou encore la pluie, résultent de la superposition de nombreux événements acoustiques brefs et indépendants. Dans le cas d’une rivière, les événements acoustiques brefs et indépendants correspondent aux bulles d’eau créant « l’eau vive » de la rivière en certains endroits.

Une collaboration inédite entre les sciences cognitives et les géosciences

La collaboration avec un géoscientifique Suédois, Marcus Klaus, spécialiste des échanges entre l’eau des rivières et l’atmosphère, a permis de mieux comprendre la relation existant entre le processus de formation des bulles d’eau et les indices de texture sonore utilisés par les participant·es humain·es, à savoir le caractère éparse et aléatoire des fluctuations d’amplitude du son. Entendre un cours d’eau, c’est au final entendre les interactions dynamiques entre l’eau et l’atmosphère et le processus de capture et de libération de l’air formant l’eau vive des rivières.

Cette étude ouvre une voie nouvelle dans le domaine de l’« écologie auditive humaine », à savoir l’étude des capacités des auditeurs et auditrices humain·es à percevoir les processus écologiques à l’œuvre dans les habitats naturels (tel que le grand cycle de l’eau). Son caractère novateur repose avant tout dans l’interface, totalement inédite, qu’elle créé entre les sciences cognitives (ici, les sciences de l’audition) et les géosciences.

Cette étude – dont les implications touchent tout autant aux sciences hydrauliques, à la géographie physique, l’écologie et les sciences de la perception – se poursuivra par une étude complémentaire portant cette fois-ci sur la perception du débit des cours d’eau et de l’hydrodynamisme (l'état d'agitation des masses d'eau qui indique l'ensemble des événements impliqués dans le déplacement des masses d'eau) des rivières. 

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SPECIAL EVENT (Coming soon)

Human Sensory Ecology (Concert)

Thursday, June 25, 2026, 6pm-8pm, ENS, Cours aux Ernests, 45 rue d'Ulm, 75005 Paris 

Musical works by Florent Caron Darras, Gregory Rolland, and Lise Tanfin inspired by the ecology of natural soundscapes.