Les abeilles pratiquent le surf pour éviter la noyade
Lorsqu’une abeille tombe dans l’eau, elle peut pratiquement surfer pour s’en extraire, comme l’ont découvert des ingénieurs aux États-Unis.
Alors que l’eau qui adhère à ses ailes la prive de la capacité de voler, cette même adhérence lui permet de traîner l’eau et de créer des vagues qui la propulsent en avant. Les ailes agissent comme des hydroptères.
Le mouvement n’a jamais été documenté chez d’autres insectes et pourrait représenter une adaptation unique aux abeilles, pour Chris Roh, qui a travaillé avec son collègue Mory Gharib du California Institute of Technology (Caltech, États-Unis).
Dans leur étude, ils rapportent que les abeilles ne semblent pas capables de générer suffisamment de force pour se libérer directement de l’eau, mais que le mouvement de leurs ailes peut les propulser au bord de l’étang, où elles peuvent se hisser sur la terre ferme.
La recherche est née d’une observation fortuite au bon moment de la journée. Lorsque Roh remarqua une abeille collée sur l’eau immobile d’un étang, le soleil projeta les ombres directement sur le fond de l’abeille et les vagues créées par le mouvement de ses ailes.
Les ombres montraient l’amplitude des ondes générées par les ailes, ainsi que les interférences créées lorsque les vagues de chaque aile s’écrasaient les unes sur les autres.
Ils ont ensuite recréé les conditions dans leur laboratoire, en étudiant 33 abeilles individuellement pendant quelques minutes, avant de leur donner le temps de se reposer et de récupérer.
Ils ont noté que la configuration des vagues générées était symétrique de gauche à droite. Une forte vague de grande amplitude avec un motif d’interférence a été générée dans l’eau à l’arrière de l’abeille, tandis que la surface à l’avant de l’abeille ne présentait pas la grande vague et l’interférence.
Vague asymétrique produite par une abeille mellifère à la surface de l’eau. (Chris Roh)
Cette asymétrie propulse les abeilles vers l’avant avec la moindre force, environ 20 millionièmes de Newton. (Pour référence, une pomme tenue dans votre main exerce environ un Newton de force en raison de la gravité.)
La vidéo au ralenti a révélé la source de l’asymétrie : plutôt que de se contenter de monter et de descendre dans l’eau, les ailes de l’abeille s’inclinent vers le bas quand elle pousse l’eau et se mettent en supination (courbe vers le haut) quand elle remonte et sort de l’eau.
Le mouvement de traction fournit la poussée, tandis que le mouvement de poussée est un mouvement de récupération.
De plus, les battements des ailes dans l’eau sont plus lents, avec une amplitude de course, la mesure de la distance parcourue par les ailes lorsqu’elles battent, de moins de 10 degrés, contre 90-120 degrés lorsqu’elles volent dans les airs.
La partie dorsale (en haut) de l’aile reste entièrement sèche, tandis que la partie inférieure s’accroche à l’eau. L’eau qui reste attachée au-dessous de l’aile donne aux abeilles la force supplémentaire qu’elles utilisent pour se propulser vers l’avant.
Selon Roh :
L’eau est trois fois plus lourde que l’air, c’est pourquoi elle piège les abeilles. Mais c’est aussi ce poids qui la rend utile pour la propulsion.
Cependant, cette méthode est beaucoup plus éprouvante pour les abeilles que le vol. Roh estime que les abeilles ne pouvaient maintenir cette activité que pendant environ 10 minutes.
Les auteurs affirment qu’ils ont commencé à appliquer les résultats à leur recherche en robotique, en mettant au point un petit robot qui utilise un mouvement similaire pour naviguer à la surface de l’eau.
L’étude publiée dans Proceedings of the National Academy of Sciences : Honeybees use their wings for water surface locomotion et présentée sur le site de la California Institute of Technology : Bees « Surf » Atop Water.