Effervescents Le tourbillon des arômes

Les bulles qui montent à la surface du verre provoquent un brassage permanent du vin. Sans cesse, de nouveaux arômes gagnent la surface pour le plaisir de la dégustation.

Au cours des dernières décennies, il s'est développé une science considérable autour des bulles et des mousses. Physiciens, chimistes et mathématiciens se sont passionnés pour ces objets fragiles aux propriétés extraordinaires. Cependant, les processus liés à la formation des bulles dans une flûte de champagne sont restés, jusqu'à peu, totalement inexplorés, à la grande surprise des chercheurs Gérard Liger-Belair, Guillaume Polidori et Fabien Beaumont qui ont étudié le phénomène.

La dégustation d'un champagne ou d'un vin effervescent est caractérisée par la présence de bulles qui prennent naissance dans votre verre. L'oeil est d'ailleurs très vite capté par cette effervescence et par les colonnes de bulles qui rejoignent la surface, mais il ne devine pas la complexité de ce qui se trame dans la flûte. Tout un pan de la dégustation échappe ainsi à notre regard car les phénomènes en jeu sont invisibles à l'oeil nu.

Les chercheurs nous présentent ici quelques phénomènes qui accompagnent une dégustation de champagne, mis à jour par tomographie laser et vélocimétrie par images de particules, deux techniques d'imagerie scientifique.

L'effet odoriférant des bulles

Lorsqu'elles migrent dans le champagne, les centaines de bulles nucléées entraînent avec elles le liquide qui les entoure en un mouvement très structuré. En effet, comme le stipulent les lois de la mécanique des fluides, chaque bulle draine dans son sillage un peu du liquide au sein duquel elle s'élève. Puisque des centaines de bulles cohabitent au même instant dans une flûte, ce flux continu met en mouvement l'ensemble du volume de champagne contenu dans votre verre. Les bulles assurent ainsi un brassage continu, qui s'avère fondamental lors d'une dégustation. En effet, les mouvements renouvellent en permanence le liquide à la surface de la flûte en molécules aromatiques et composés volatils odoriférants.

En l'absence de tels mouvements du vin, l'évaporation aurait vite fait d'appauvrir la couche superficielle en composés volatils odoriférants, diminuant ainsi progressivement la perception des arômes qui s'en dégagent. Vous noterez d'ailleurs que lorsque vous dégustez un vin tranquille, vous imprimez naturellement un mouvement de rotation au verre, qui a pour effet immédiat d'agiter le vin qu'il contient. Cette mise en mouvement favorise l'évaporation des arômes dans l'espace de tête du verre, ce qui augmente en retour la perception olfactive que vous aurez du vin.

Dans le cas des vins effervescents, l'ascension des bulles dans le verre met naturellement le fluide en mouvement, accélérant l'évaporation des arômes en retour. Les bulles travaillent pour vous. Merveilleux, non ?

Le mouvement du vin rendu visible

Les courants de convection générés par l'effervescence dans un verre sont invisibles à l'oeil nu. La difficulté réside donc à les rendre visibles. Il existe une technique expérimentale qui rend possible ce petit miracle : la tomographie laser (voir encadré).

Les photographies présentées sur la figure 3 (voir page de droite) vous donnent un aperçu des courants de convection qui agitent le champagne lorsqu'il est servi dans des verres de tailles et formes diverses. Comment ne pas s'émerveiller devant ce spectacle, hélas invisible à l'oeil nu... La mécanique des fluides est riche et le jeu des tourbillons dans une flûte peut donner lieu à quantité d'événements surprenants. Deux tourbillons peuvent fusionner pour ne plus en faire qu'un (on dit alors qu'ils coalescent). À l'inverse, un tourbillon peut se scinder en deux, comme sur la séquence de la figure 1 (voir ci-contre).

La tomographie laser nous a dévoilé le jeu des tourbillons qui agitent le coeur du champagne, accélérant ainsi l'échappement du gaz carbonique et la libération des arômes. Mais, à la surface du vin, une autre surprise nous attendait. En orientant le plan laser parallèlement à cette surface, en incidence rasante, la lumière du laser révèle des cellules tourbillonnaires régulièrement réparties autour de l'axe central. On remarque que, lorsque le flux de bulles est encore très intense (juste après le versement), le nombre de tourbillons est très instable et semble « hésiter » entre un réseau de six, huit ou parfois même dix cellules (figure 2, ci-dessus).

Au fur et à mesure que le temps passe et que l'effervescence diminue, le réseau se réorganise spontanément. Il passe alors le plus souvent à un réseau de six cellules tourbillonnaires (toujours assez instable), comme sur la photo B, puis à un réseau de quatre cellules, cette fois-ci très stable dans le temps, comme sur la photo C. Ce réseau de quatre cellules perdure plusieurs dizaines de minutes après le service, lorsque l'effervescence est devenue plus ténue.

Un impact sur la perception du vin

Le nombre de cellules tourbillonnaires est toujours pair et varie selon l'intensité du flux ascendant de bulles et la géométrie du verre que vous avez entre les mains.

Au-delà des très belles images produites par ce processus, il est hautement probable que le nombre et l'intensité de ces tourbillons jouent un rôle dans la perception des arômes du vin. Le scénario de ce phénomène complexe et inattendu n'est pas encore totalement élucidé, mais l'équipe poursuit ses recherches.

1 : Équipe Effervescence, Champagne et Applications (GSMA), UMR CNRS 7331, UFR Sciences exactes et naturelles, Université de Reims Champagne-Ardenne. 2 : Laboratoire de thermomécanique (Grespi), UFR Sciences exactes et naturelles, Université de Reims Champagne-Ardenne.