Le mardi 11 août, à l’Alexander Stadium de Birmingham, la finale du 100 mètres les hommes décerneront l’un des titres les plus attendus de la Championnats d’Europe d’athlétisme 2026. Dans une course qui se joue souvent en quelques centièmes de seconde, ce n’est pas seulement le talent des athlètes qui fait la différence. Selon une étude du physicien JR Mureika, même la combinaison de température, pression atmosphérique et humidité peut changer l’heure finale: dans les conditions les plus extrêmes analysées, l’écart dépasse le dixième de seconde, même à la même altitude et après correction des résultats au vent. La raison ? Là densité de l’air différentequi détermine la résistance aérodynamique que le sprinter doit surmonter pendant la course.
Le premier rival de chaque sprint est la résistance de l’air : l’étude de la physique
Chaque sprinteur, en courant, doit remporter le résistance aérodynamique (traîner), ou la force que l’air exerce sur le corps en mouvement. Son intensité dépend de la vitesse relative entre l’athlète et l’air, mais aussi de la densité de l’air : plus l’air est dense, plus la résistance à vaincre est grande. À des vitesses supérieures à 42km/htypique des meilleurs sprinteurs, cet effet n’est pas négligeable.
Traditionnellement, l’estimation de l’effet de la résistance de l’air sur les performances a été principalement considérée l’altitude de la piste: plus l’altitude est élevée, plus l’air est raréfié et plus la traînée est faible. Un exemple célèbre est le Jeux olympiques de Mexico de 1968contesté à 2 240 mètres altitude, où l’air moins dense a contribué à l’établissement de 24 records du monde. L’étude Les effets des variations de température, de pression et d’humidité sur les performances de sprint de 100 mètresdu physicien JR Mureika, montre cependant que l’altitude n’est qu’une partie de l’histoire : la densité de l’air dépend également de la température, de la pression atmosphérique et de l’humidité, qui ensemble peuvent modifier considérablement la résistance rencontrée par le coureur.
Température, pression et humidité dans le plan des 100 mètres : « l’altitude virtuelle » que personne ne voit
Le concept clé de l’étude est celui de altitude-densité: une sorte d’altitude « virtuelle » qui dépend non seulement de l’altitude réelle du lieu de la course, mais aussi de la températuredu pression atmosphérique et dehumidité. En pratique, deux pistes situées à la même altitude peuvent offrir des conditions aérodynamiques très différentes. Lorsque l’air est chaud, ses molécules s’écartent et la densité diminue. L’humidité contribue également, de manière moins intuitive, à alléger l’air : la vapeur d’eau est en effet constituée de molécules moins lourdes que celles de l’oxygène et de l’azote qu’elles remplacent dans l’atmosphère, réduisant ainsi la densité globale de l’air. Le résultat est un résistance aérodynamique inférieurecomme si la course se déroulait à une altitude plus élevée. En revanche, l’air froid et sec à haute pression augmente la densité de l’atmosphère et donc la traînée. Pour évaluer quantitativement cet effet, Mureika a étendu un modèle numérique de sprint développé par Norman Linthorne en 1994, introduisant pour la première fois l’influence combinée de la température, de la pression et de l’humidité sur la traînée aérodynamique.
De 15°C sec à 35°C humide : plus d’un dixième de seconde de différence
Pour évaluer l’impact des conditions atmosphériques, Mureika a simulé la performance sur 100 mètres en considérant des températures comprises entre 15 et 35 °C, une humidité relative de 0 à 100 %, des pressions atmosphériques comprises entre 85 et 105 kPa et des vents de -3 à +3 m/s. Les résultats ont été comparés à une course de référence courue en 9,70 secondes, au niveau de la mer, sans vent et par une température de 25°C.
La température à elle seule a un effet limité : dans la plage considérée, elle modifie l’heure de seulement 0,02 seconde, confirmant ce qui a déjà été révélé dans des études précédentes. Cependant, lorsque l’on considère ensemble la température, la pression et l’humidité, l’impact devient beaucoup plus prononcé. Parmi les conditions les plus défavorables — 105 kPa, 15 °C et 0 % d’humidité, produisant l’air le plus dense — et les plus favorables — 85 kPa, 35 °C et 100 % d’humidité, avec un air moins dense — le modèle prédit une différence supérieure à un dixième de secondemême après avoir corrigé les horaires en fonction de l’effet du vent. Au 100 mètres, où les médailles et les records se jouent souvent en quelques centièmes de seconde, une marge de cette taille peut faire la différence entre une excellente performance et un record du monde.
Ce que cela signifie pour les Championnats d’Europe d’athlétisme 2026 à Birmingham et pour les records
En août Birminghamla maison du Championnats d’Europe d’athlétisme 2026enregistre historiquement des températures maximales autour de 22 °C, bien loin des 35 °C envisagés dans le scénario le plus favorable simulé par Mureika. Cela suggère que les effets des conditions thermiques à elles seules sur les performances seront probablement limités, même si l’impact réel dépendra toujours de la combinaison de la température, de la pression atmosphérique et de l’humidité, qui déterminent ensemble la densité de l’air.
Au-delà du cas spécifique des Européens, les travaux de Mureika offrent un outil utile pour comparer plus correctement performances obtenues dans différentes conditions atmosphériquespar exemple une course de 100 mètres en plein été à Rome et une course lors d’une soirée fraîche en Europe du Nord. La principale leçon est que la traditionnelle correction de l’altitude et du vent, utilisée pour « peser » les records et les performances, ne suffit pas à rendre deux courses réellement comparables. Il faut également prendre en compte la densité de l’air que l’athlète doit traverser, un facteur que les chronométreurs prennent rarement en compte mais que la physique, comme le montrent les travaux de Mureika, ne peut ignorer.