Si vous pouvez parcourir la même distance en une heure à pied ou en quinze minutes à vélo sans fournir d’effort supplémentaire, le second choix sera généralement plus économes en énergie, prévient le professeur Anthony Blazevich, spécialiste de la biomécanique à l’université Edith Cowan en Australie. Cette supériorité relève moins d’un tour de magie que d’une mécanique simple et d’un agencement du corps humain qui optimisent la conversion de l’effort en mouvement.
La bicyclette : une machine remarquablement simple
La bicyclette combine deux roues, des pédales, une chaîne et des vitesses pour transmettre la force jusqu’à la roue arrière. À première vue, c’est un mécanisme elementary ; cependant, sa géométrie et son mode de transmission se synchronisent remarquablement bien avec la locomotion humaine.
Sur un vélo, les jambes effectuent des mouvements circulaires réduits, qui évitent de soulever tout le membre contre la gravité à chaque pas. Cette différence de « profil de mouvement » explique une part importante de l’« efficacité énergétique vélo » comparée à la marche ou à la course.
Pourquoi le vélo consomme moins d’énergie
Une grande partie de l’effort fourni à vélo est directement orientée vers la propulsion. En pratique, l’architecture du vélo limite les pertes liées aux mouvements inutiles et aux chocs répétés au sol.
À pied ou en course, une fraction importante de l’énergie est dissipée par des actions qui ne contribuent pas à l’avancée : flexion du genou de l’appui, oscillations du haut du corps, impact de la foulée, torsions des hanches ou mouvements répétitifs des bras. Sur le vélo, ces sources de perte sont fortement réduites, ce qui se traduit par une conversion de l’effort beaucoup plus directe en mouvement avant.
Les roues et les vitesses : réduire les pertes
Les roues transforment l’impact discontinu de la foulée en roulement continu. Au lieu de subir des collisions successives avec le sol, la roue roule et rencontre la surface presque perpendiculairement, ce qui évite les freins intermittents et les pertes d’énergie associées.
De plus, les vitesses permettent aux muscles de travailler dans une plage optimale. En augmentant le développement, on évite de forcer les fibres musculaires à cadences excessives, ce qui limite la baisse d’efficacité liée à la fatigue et à des contractions trop rapides.
Quand la marche peut être préférable
Le vélo n’est pas toujours la solution la plus efficace. En montée raide, la dynamique change : la pédalage circulaire doit produire un effort important pour élever à la fois le cycliste et la machine. Dans ces conditions, marcher peut demander moins d’énergie.
Des spécialistes et entraîneurs observent que, sur certaines pentes, la marche permet d’économiser jusqu’à plusieurs dizaines de pourcents d’énergie par rapport au pédalage. Les pas deviennent plus courts et plus rapides, et la répartition des forces sur les muscles des jambes favorise l’ascension.
Un outil de mobilité et d’efficacité
Sur terrain plat et sans vent, le vélo peut se révéler nettement plus efficace : Blazevich indique que l’usage du vélo peut multiplier l’efficacité énergétique par quatre par rapport à la marche, voire par huit en comparaison avec la course, selon la vitesse et les conditions. Cette supériorité tient à la réduction des mouvements parasites, à l’élimination des impacts et à l’optimisation de la cadence musculaire.
Au final, la bicyclette n’est pas seulement un moyen de transport : c’est une « machine » qui, par son principe de fonctionnement, augmente la portée et la vitesse de déplacement tout en réduisant la dépense énergétique nécessaire. Pour ceux qui cherchent une alternative à la marche ou à la course — que ce soit pour des raisons de santé, de mobilité ou d’efficacité — le vélo reste une option particulièrement pertinente.