Les essaims d’insectes chargent l’atmosphère d’électricité statique

Les éclairs lors des orages nous rappellent la nature chargée de l’atmosphère terrestre. Cependant, l’électricité statique est présente dans l’air à tout moment, même par beau temps et à l’abri des orages. Les champs électriques dans l’atmosphère influencent les mouvements des ions biologiquement pertinents (par exemple, nitrate, sulfate, radon) ainsi que des particules de poussière. Ils sont également connus pour faciliter la dispersion et la navigation des animaux. Cependant, on pense généralement que leur origine est abiotique et implique des processus électriques atmosphériques locaux tels que l’électrification des nuages, l’amorçage de la foudre, les précipitations, la charge d’aérosols et la radioactivité.

Une nouvelle étude, publiée dans la revue iScience, affirme que les organismes vivants peuvent également avoir un impact sur l’électricité atmosphérique et peuvent même nous aider à comprendre les variations spatio-temporelles jusqu’ici inexpliquées des champs électriques de la basse atmosphère. Les chercheurs se concentrent en particulier sur les insectes volants qui forment des essaims et entreprennent des mouvements de masse, tels que les criquets, les abeilles et les espèces migratrices de papillons.

« Nous avons toujours regardé comment la physique influençait la biologie, mais à un moment donné, nous avons réalisé que la biologie pourrait également influencer la physique », a déclaré le premier auteur de l’étude, Ellard Hunting, biologiste à l’Université de Bristol. « Nous nous intéressons à la manière dont différents organismes utilisent les champs électriques statiques présents pratiquement partout dans l’environnement. »

Les insectes tels que les abeilles acquièrent une charge positive en raison de la friction avec les molécules d’air lorsqu’ils volent. Il s’agit d’un phénomène bien connu qui a été proposé comme mécanisme permettant au pollen de adhérer au corps d’une abeille lorsqu’elle se nourrit de fleur en fleur. Étant donné que les abeilles forment des essaims denses à certaines périodes de l’année où elles recherchent de nouveaux endroits où s’installer, les chercheurs ont entrepris de mesurer les changements de champ électrique associés au mouvement de ces essaims.

Les experts ont découvert que, lorsqu’un essaim survolait leur moniteur de champ électrique, il y avait un changement dépendant de la densité de la charge électrique atmosphérique d’environ 100 Vm.^-1. Plus l’essaim est dense, plus l’augmentation de la force du champ électrique autour du niveau du sol est importante. Ces preuves suggèrent qu’un essaim d’abeilles contient suffisamment de charge pour affecter le gradient de potentiel atmosphérique et que cette source d’électricité peut représenter une influence perturbatrice appréciable sur l’environnement électrique local.

« La manière dont les essaims d’insectes influencent l’électricité atmosphérique dépend de leur densité et de leur taille », a expliqué Liam O’Reilly, co-auteur de l’étude et biologiste à l’Université de Bristol. « Nous avons également calculé l’influence des criquets sur l’électricité atmosphérique, alors que les criquets pullulent à des échelles bibliques, mesurant 460 milles carrés avec 80 millions de criquets en moins d’un mille carré ; leur influence est probablement bien plus grande que celle des abeilles.

Les chercheurs ont mesuré la charge électrique de criquets pèlerins individuels Schistocerca gregaria (805 + 295 Picocoulombs) et multiplié ce résultat par les estimations publiées du nombre d’essaims pour déterminer l’effet possible de l’essaim de criquets sur les champs électriques atmosphériques locaux.

Les résultats ont révélé que les essaims de criquets ont le potentiel de modifier leur environnement électrique local dans une mesure comparable à celle des événements météorologiques tels que les orages. Les papillons, en revanche, ont eu beaucoup moins d’effet sur les champs électriques en raison de leur tendance à se déplacer à des densités beaucoup plus faibles.

« Nous n’avons découvert que récemment que la biologie et les champs d’électricité statique sont intimement liés et qu’il existe de nombreux liens insoupçonnés qui peuvent exister à différentes échelles spatiales, allant des microbes présents dans le sol aux interactions plantes-pollinisateurs en passant par les essaims d’insectes et peut-être le circuit électrique mondial.  » dit Chasse.

« L’interdisciplinarité est précieuse ici : la charge électrique peut sembler résider uniquement dans la physique, mais il est important de savoir à quel point le monde naturel dans son ensemble est conscient de l’électricité présente dans l’atmosphère », a expliqué Giles Harrison, co-auteur de l’étude et physicien de l’atmosphère de l’Université de Washington. Université de lecture.

« Comme la charge spatiale atmosphérique améliore l’agrégation et le mouvement des particules aériennes, il est concevable que les charges spatiales dérivées des insectes contribuent également aux changements spatiaux des particules aériennes », ont écrit les chercheurs. « Par exemple, on pourrait spéculer que la collecte et le transport de particules chargées par les insectes pourraient contribuer au transport à longue distance de la poussière du désert, fournissant ainsi des explications alternatives au transport de grosses particules, qui ne peuvent être expliquées par les seuls processus physiques. »

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Par Alison Bosman, Espèces-menacées.fr Rédacteur