Les bourdons adoptent un “mode économie” lorsqu’il s’agit de transporter de lourdes charges

Régulièrement amenés à transporter des charges de nectar qui pèsent presque autant qu’eux, les bourdons fébrile (Bombus impatiens) doivent utiliser leur énergie à bon escient lorsqu’ils font des allers-retours à la ruche. Pour mieux comprendre les capacités de ces petits bourdons, des scientifiques de l’université de Californie à Davis (Etats-Unis) ont utilisé des caméras à grande vitesse pour les observer en vol, et ils ont découvert qu’ils peuvent entrer dans une sorte de « mode économique » lorsqu’ils transportent des charges particulièrement lourdes.

Image d’entête : un bourdon fébrile chargés. (Andrew M. Mountcastle/ Université de Californie à Davis)

Selon l’auteur de l’étude, Susan Gagliardi :

Ils peuvent transporter 60, 70 ou 80 % de leur poids en vol, ce qui représente une charge énorme pour nous qui ne faisons que marcher. Nous étions curieux de voir comment ils font et combien il leur en coûte de transporter de la nourriture et des fournitures jusqu’à la ruche.

Pour ce faire, Gagliar et ses collègues chercheurs ont mené des expériences visant à mesurer la dépense énergétique des bourdons en vol. Il s’agissait de les placer à l’intérieur de boules à neige vidées, d’attacher des fils réglables à leur corps afin de simuler différentes charges utiles, et de mesurer le dioxyde de carbone produit par les insectes pour calculer leur dépense énergétique.

Selon Gagliardi :

Ils brûlent principalement du sucre, vous pouvez donc savoir directement la quantité de sucre qu’elles utilisent pendant leur vol.

Grâce à l’utilisation de caméras à grande vitesse, l’équipe a découvert que les bourdons ajustent leur style de vol en fonction des charges plus lourdes de plusieurs façons. Sans surprise, elles réagissent en augmentant à la fois la fréquence des battements et l’amplitude de la course, ou la distance de battement des ailes, afin de créer plus de portance et de gérer le poids supplémentaire.

Mais les scientifiques ne s’attendaient pas à voir un style de vol légèrement différent qui leur permettrait de voyager en utilisant moins d’énergie, malgré les charges plus lourdes. À ce stade, on ne sait pas exactement comment les bourdons réalisent cette forme de vol en « mode économique », bien que les chercheurs soupçonnent qu’il pourrait s’agir d’une façon différente d’inverser leurs ailes entre les battements.

Selon le coauteur de l’étude, Stacey Combes :

Plus les bourdons sont chargées, plus leur vol est économique, ce qui n’a aucun sens en termes d’énergie.

Ce qu’ils savent, c’est que les bourdons sont sélectifs lorsqu’ils entrent dans ce mode d’économie d’énergie. Lorsque les insectes sont bien reposés ou qu’ils portent des charges plus légères, ils ont tendance à augmenter la fréquence de leurs battements d’ailes, peut-être pour des raisons de performance comme une stabilité accrue. Cependant, lorsqu’ils portent une charge plus lourde, ils entrent dans ce mystérieux mode d’économie, apparemment capable de porter le poids supplémentaire avec seulement une petite augmentation, voire une diminution, de la fréquence de battement des ailes.

Vidéo tirée de l’étude.

Selon Combes :

Quand j’ai commencé dans ce domaine, on avait tendance à les voir comme de petites machines, on pensait qu’ils battaient des ailes dans un sens quand ils ne portaient aucune charge, dans un autre sens quand ils portaient une charge de 50 % et que chaque bourdon le faisait de la même manière à chaque fois. Cela nous a permis de comprendre qu’il s’agit d’un comportement, qu’ils choisissent ce qu’ils veulent faire. Le même bourdon, un jour différent, choisira une nouvelle façon de battre des ailes.

L’étude publiée dans Science Advances : Kinematic flexibility allows bumblebees to increase energetic efficiency when carrying heavy loads et présentée sur le site de l’Université de Californie à Davis : Bumblebees Carry Heavy Loads in Economy Mode.