Des recherches récentes révèlent que les arbres émettent des lueurs bleues invisibles à l’œil nu pendant les tempêtes. Ces phénomènes intrigants, appelés « corones », sont liés aux variations des champs électriques et pourraient influencer la santé des plantes. Un passage fascinant à explorer pour les amateurs de science.
Les lueurs ultraviolettes émises par les arbres. Crédit : William Brune
Lors des tempêtes, des lueurs bleuâtres émanent des cimes des arbres dans l’ultraviolet. Invisibles à l’œil humain, elles peuvent être révélées avec les bons équipements. Les scientifiques émettent depuis longtemps l’hypothèse de ces émissions lumineuses, appelées corones, liées aux changements des champs électriques lors des tempêtes. Grâce à une expérience récente, menée dans un laboratoire mobile, ces phénomènes ont été observés dans des forêts américaines. Bien que ce puisse sembler anecdotique, la formation des corones a une importance pour la santé des plantes, car le passage des charges électriques peut causer des dommages aux cimes, les végétaux s’étant potentiellement adaptés à ce phénomène nuisible.
La nouvelle des lueurs bleues libérées par les arbres fait suite à une étude parue dans Ecology and Evolution, menée par des scientifiques de l’école de sciences forestières et naturelles de l’Université de Géorgie, montrant que les cerfs dans les bois émettent également des traces lumineuses mystérieuses dans l’ultraviolet. Un groupe de recherche américain a observé les corones sur les arbres, coordonné par le docteur Patrick McFarland. Ils ont d’abord détecté les lueurs en laboratoire en plaçant des parties de petits abets rouges sous des plaques métalliques chargées simulant les variations électriques d’un orage. Sur les pointes des aiguilles, les chercheurs ont observé l’apparition des corones. « Dans le laboratoire, si l’on éteint toutes les lumières, ferme la porte et bloque les fenêtres, on peut à peine voir les corones. Elles ressemblent à un éclat bleu », a expliqué McFarland dans un communiqué.
Le principe de la formation est relativement simple. Selon les experts, la charge d’un orage (ou d’une plaque métallique) induit une charge opposée dans le sol en dessous ; la charge au sol est attirée par celle placée en hauteur et, pour se « connecter », elle traverse les arbres – protégés par un isolant constitué d’air et d’humidité – pour atteindre le point le plus élevé possible. Lorsque l’électricité atteint les pointes, elle se décharge et génère les lueurs appelées corones. Ce processus n’est pas très différent de celui qui déclenche les éclairs, lié à une importante différence de potentiel, mais ici, la décharge est beaucoup plus faible et non complètement destructrice, étant liée à de petites perturbations des champs électriques.
Le van modifié. Crédit : Patrick McFarland
Après avoir démontré le phénomène en laboratoire, McFarland et ses collègues ont réussi à corroborer son existence en milieu naturel. Ils ont modifié un van en y ajoutant des équipements scientifiques spécifiques, dont une caméra UV, un périscope sur le toit, une station météo et divers capteurs pour détecter les variations des champs électriques. La partie la plus curieuse est que les chercheurs ont dû percer le toit et remplacer un siège par un système amorti, afin d’éviter les oscillations des instruments pendant le trajet. Une fois le véhicule prêt, ils ont exploré les forêts et les tempêtes en Caroline du Nord, se concentrant sur des espèces d’arbres telles que le liquidambar et le pin loblolly. Bien qu’ils n’aient pas pu voir quoi que ce soit en temps réel, l’analyse des images en laboratoire a révélé 41 corones – en une heure et demie – sur un seul arbre. Ils en ont ensuite détecté d’autres en Floride et en Pennsylvanie. Les phénomènes lumineux duraient jusqu’à 3 secondes et se déplaçaient d’une feuille à l’autre. Selon les chercheurs, si nous avions une vue surhumaine, nous verrions une multitude de brillantes lueurs bleues dans les forêts durant un orage.
« Ces choses se produisent réellement ; nous les avons vues ; maintenant nous savons qu’elles existent. Avoir enfin des preuves concrètes de cela… est ce que je trouve le plus intéressant », a déclaré McFarland. Comme il a été mentionné, cela ne se limite pas à un phénomène fascinant : il a été démontré que les charges électriques peuvent brûler les extrémités des feuilles en quelques secondes, détruisant les chloroplastes – les organites essentiels à la photosynthèse – et endommageant les membranes des cellules végétales. Il est également envisagé qu’elles puissent détériorer la cuticule, la couche cireuse protégeant les plantes de la déshydratation et des rayons ultraviolets. Ces phénomènes sont donc potentiellement nuisibles pour les plantes et pourraient, à long terme, causer des dommages significatifs aux cimes. C’est pourquoi les auteurs de l’étude souhaitent approfondir ce sujet, pour comprendre non seulement l’ampleur potentielle de ces dommages, mais aussi si et comment les arbres ont évolué pour se protéger des décharges électriques. L’impact sur l’élimination des hydrocarbures émis par les arbres sera également étudié. Le projet impliquera également des botanistes et des écologistes. Les détails de l’étude “Les décharges corona brillent sur les arbres sous les orages” ont été publiés dans Geophysical Research Letters.