SCIENCE: Un essaim d’insectes peut produire une électricité comparable à celle d’un orage

Il y a un demi-siè­cle, le math­é­mati­cien améri­cain Edward Lorenz se demandait si un papil­lon bat­tant des ailes au Brésil pou­vait provo­quer une tor­nade au Texas par un effet domi­no chaotique.

Si la ques­tion avait été : “Les cri­quets, en bat­tant sim­ple­ment des ailes, ont-ils la puis­sance d’un orage ?”. Ce n’é­tait pas le cas, mais main­tenant j’ai la réponse.

Une nou­velle étude de l’ef­fet du bat­te­ment des ailes des insectes sur les champs élec­triques atmo­sphériques révèle que de nom­breuses petites ailes char­gent l’air de la même manière que les nuages de vapeur d’eau tour­bil­lon­nants char­gent l’air dans un orage… devenu.

Cela ne veut pas dire qu’il faut s’in­quiéter des cat­a­stro­phes provo­quées par les sauterelles qui bat­tent des ailes, comme dans la Bible, mais que les phénomènes biologiques doivent être pris en compte lors de la mod­éli­sa­tion des mod­èles locaux de champs élec­triques atmo­sphériques. On pour­rait appel­er cela une preuve.

Si vous faites un zoom sur la pous­sière et l’hu­mid­ité présentes dans l’air d’un insecte, ou sur les atom­es qui com­posent cer­taines par­ties de son corps, vous pou­vez voir des élec­trons vol­er comme des pièces de mon­naie dans une poche de jogging.

Lorsque vous appuyez fort, ces par­tic­ules chargées néga­tive­ment sor­tent de leurs poches chargées pos­i­tive­ment, créant une dif­férence appelée dif­férence de potentiel.

Dans une tem­pête, les petites par­tic­ules de glace qui s’élèvent dans les courants d’air entrent en col­li­sion avec les plus gross­es par­tic­ules de glace qui tombent au sol, créant ain­si un tapis roulant de charges élec­triques qui exagère la dif­férence de poten­tiel entre le haut du nuage, le bas du nuage et le sol. il y a quelque chose

L’ac­cu­mu­la­tion de charges est essen­tielle­ment invis­i­ble, mais l’ef­fet ne l’est pas. Lorsque le gra­di­ent atteint un point de bas­cule­ment, un canal d’ion­i­sa­tion se forme, équili­brant effi­cace­ment ce que nous con­sid­érons comme un coup de foudre.

Même en l’ab­sence d’é­clairs, des zones de charges con­trastées peu­vent affecter le mou­ve­ment d’ions tels que divers pol­lu­ants et la poussière.

L’am­pleur et la posi­tion de la dif­férence de poten­tiel sont déter­minées par divers fac­teurs, tels que le mou­ve­ment des nuages, les pré­cip­i­ta­tions et les avers­es de rayons cos­miques, mais jusqu’à présent, per­son­ne n’avait sérieuse­ment envis­agé les effets des phénomènes biologiques.

“Nous avons tou­jours cher­ché à savoir com­ment la physique influ­ençait la biolo­gie”, a déclaré Ellard Hunt­ing, biol­o­giste à l’u­ni­ver­sité de Bris­tol, au Roy­aume-Uni, et auteur prin­ci­pal de l’é­tude. Mais à un moment don­né, j’ai réal­isé que la biolo­gie pou­vait aus­si influ­encer la physique.

“Nous nous intéres­sons à la façon dont dif­férents organ­ismes utilisent les champs élec­tro­sta­tiques omniprésents dans l’environnement.

Ces dernières années, il est apparu claire­ment que les invertébrés tels que les insectes por­tent une petite charge élec­trique par rap­port à l’at­mo­sphère envi­ron­nante. Les bébés araignées peu­vent même utilis­er cette astuce pour se lancer dans les airs.

Mais la façon dont ce petit poten­tiel s’ac­cu­mule dans le trou­peau n’a jamais été mesurée. M. Hunt­ing et son équipe ont donc entre­pris de vis­iter une sta­tion de ter­rain de l’é­cole de médecine vétéri­naire de l’u­ni­ver­sité de Bris­tol, où se trou­ve l’une des nom­breuses colonies d’abeilles.

À l’aide de moni­teurs de champs élec­triques et d’une caméra qui sur­veille la den­sité des abeilles, ils ont suivi les gra­di­ents élec­triques locaux dans un essaim en migra­tion. Pen­dant trois min­utes, les insectes ont voltigé, por­tant la dif­férence de poten­tiel à 100 volts par mètre.

Une analyse plus poussée a con­fir­mé que la ten­sion était liée à la con­cen­tra­tion d’es­saims d’abeilles, ce qui a per­mis aux chercheurs de voir com­ment le nom­bre d’abeilles bour­don­nant dans l’air à un endroit don­né affec­tait la charge atmo­sphérique. peut désor­mais être prédite avec une cer­taine certitude.

Les chercheurs ont con­staté que cette esti­ma­tion était cohérente avec les preuves fournies par les abeilles et ont appliqué le même raison­nement à d’autres insectes essaimeurs.

En trans­posant les charges indi­vidu­elles des cri­quets à la taille d’un fléau, ils ont con­staté que les grands essaims de cri­quets pro­dui­saient des den­sités de charge sim­i­laires à celles des orages.

“Les charges élec­triques sem­blent n’ex­is­ter que dans le monde de la physique, mais il est impor­tant de savoir dans quelle mesure la nature dans son ensem­ble perçoit l’élec­tric­ité dans l’at­mo­sphère”, explique Giles Har­ri­son, physi­cien de l’at­mo­sphère à l’u­ni­ver­sité de Reading.