Enxame de abelhas pode alterar o clima

Enxames de abelhas produzem tanta eletricidade que podem afetar o clima local, sugere uma nova pesquisa. Carga elétrica observada de enxames de insetos e sua contribuição para a eletricidade atmosférica

Adescoberta, que os pesquisadores fizeram medindo os campos elétricos em torno das colmeias de abelhas (apis mellifera), revela que as abelhas podem produzir tanta eletricidade atmosférica quanto uma tempestade. Isso pode desempenhar um papel importante na direção da poeira para moldar padrões climáticos imprevisíveis; e seu impacto pode até precisar ser incluído em futuros modelos climáticos.

A atmosfera hospeda múltiplas fontes de carga elétrica que influenciam processos críticos como a agregação de gotículas e a remoção de poeira e aerossóis. Isso é evidente na variabilidade do campo elétrico atmosférico. Considerando que esses campos elétricos são conhecidos por responder a processos físicos e geológicos, o efeito de fontes bióticas de carga não foi considerado até agora. Aqui, combinamos evidências teóricas e empíricas para demonstrar que os enxames de abelhas contribuem diretamente para a eletricidade atmosférica, em proporção à densidade do enxame. Nós fornecemos uma avaliação quantitativa deste achado, comparando a contribuição elétrica de várias espécies de insetos em enxame com fontes abióticas comuns de carga. Isso revela que a contribuição de carga de alguns enxames de insetos será comparável à de variações induzidas pela meteorologia. O transporte de carga observado por insetos demonstra, portanto, um papel inexplorado da carga espacial biogênica para processos físicos e ecológicos na atmosfera.

Os minúsculos corpos dos insetos podem pegar carga positiva enquanto se alimentam – seja pelo atrito das moléculas de ar contra suas asas que batem rapidamente (as abelhas podem bater suas asas mais de 230 vezes por segundo) ou pelo pouso em superfícies eletricamente carregadas.

Mas os efeitos dessas pequenas cargas eram anteriormente considerados em pequena escala. Agora, um novo estudo, publicado em 24 de outubro na revista iScience , mostra que os insetos podem gerar uma quantidade chocante de eletricidade.

“Só recentemente descobrimos que a biologia e os campos elétricos estáticos estão intimamente ligados e que existem muitas ligações insuspeitadas que podem existir em diferentes escalas espaciais, desde micróbios no solo e interações planta-polinizador até enxames de insetos e o circuito elétrico global”, disse. O primeiro autor Ellard Hunting , biólogo da Universidade de Bristol, disse à Live Science.

A eletricidade estática surge quando as saliências e buracos microscópicos em duas superfícies se esfregam, causando atrito. Isso faz com que os elétrons, que são carregados negativamente, saltem de uma superfície para outra, deixando uma superfície carregada positivamente enquanto a outra superfície fica carregada negativamente. A transferência através das duas superfícies ionizadas estabelece uma diferença de voltagem, ou gradiente de potencial, através da qual as cargas podem saltar.

Esse gradiente de potencial eletrostático – que pode causar um choque ao tocar uma maçaneta depois de caminhar sobre um tapete – também pode carregar raios através da fricção de pedaços de gelo dentro das nuvens;

(A) Abelhas passando pelo monitor de campo elétrico no local experimental.

(B) Modelo de elementos finitos ilustrando o efeito potencial de um enxame de abelhas no PG atmosférico (em V/m). Escala de cores truncada acima de 300 V/m.

(C) PG atmosférico e densidade do enxame de abelhas (expressa como a densidade de pixels, Px. Inset mostra a dinâmica em PG tanto para o enxame de abelhas (vermelho) quanto para as condições de campo aberto (azul).

(D) Análise de correlação cruzada entre PG atmosférico e densidade do enxame de abelhas.

(E) Análise de regressão linear entre PG atmosférico e densidade do enxame de abelhas.

(F) Mudanças no PG atmosférico em resposta a outro evento de enxame de abelhas.

Diz a lenda que esse fenômeno foi demonstrado por Benjamin Franklin quando ele e seu filho empinaram uma pipa durante uma tempestade, observando que a corda molhada da pipa conduzia faíscas da nuvem de tempestade para uma chave presa à sua extremidade. Efeitos eletrostáticos surgem em todo o mundo dos insetos; eles permitem que as abelhas atraiam pólen para elas e ajudam as aranhas a tecer teias carregadas negativamente que atraem e prendem os corpos carregados positivamente de suas presas. Para testar se as abelhas produzem mudanças consideráveis no campo elétrico da nossa atmosfera, os pesquisadores colocaram um monitor de campo elétrico e uma câmera perto do local de várias colônias de abelhas. Nos 3 minutos em que os insetos inundaram o ar, os pesquisadores descobriram que o gradiente potencial acima das colmeias aumentou para 100 volts por metro. Em outros eventos de enxame, os cientistas mediram o efeito tão alto quanto 1.000 volts por metro, tornando a densidade de carga de um grande enxame de abelhas aproximadamente seis vezes maior que tempestades de poeira eletrificada e oito vezes maior que uma nuvem de tempestade. Os cientistas também descobriram que nuvens de insetos mais densas significavam campos elétricos maiores – uma observação que lhes permitiu modelar outros insetos em enxame, como gafanhotos e borboletas.Os gafanhotos muitas vezes se aglomeram em “escalas bíblicas”, disseram os cientistas, criando nuvens espessas de 1.191 quilômetros quadrados de tamanho e empacotando até 80 milhões de gafanhotos em menos de 1,3 quilômetro quadrado.

Efeito de um enxame de gafanhotos no gradiente de potencial atmosférico e a significância do enxame de insetos em comparação com as condições meteorológicas

(A) Exemplo de enxame de gafanhotos.

(B) Modelo de elementos finitos mostrando o efeito de um enxame de gafanhotos no PG atmosférico (em V/m). Escala de cores truncada acima de 300 V/m.

(C) Densidades de carga de várias espécies de insetos enxameadores e fenômenos meteorológicos – de cima para baixo, abelhas (Apis mellifera), Lepidoptera (Tyria jacobaeae e Aglais io) (Inglaterra e Robert, 2022), gafanhoto do deserto (S. gregaria), nuvens de clima semi-justo, nuvens de trovoada e tempestades de poeira eletrificada.

O modelo dos pesquisadores previu que o efeito dos enxames de gafanhotos no campo elétrico atmosférico era impressionante, gerando densidades de carga elétrica semelhantes às produzidas por tempestades.

A abelha apis mellifera, também conhecida como abelha ocidental ou abelha europeia, é uma espécie de abelha, do gênero latino apis que significa “abelha” e mellifera também do latim melli - “mel” e Ferre “brânquia” - daí o nome científico desta espécie que significa “abelha portadora de mel”.

Os pesquisadores dizem que é improvável que os próprios insetos estejam produzindo tempestades, mas mesmo quando gradientes potenciais não atendem às condições para produzir raios, eles ainda podem ter outros efeitos no clima. Campos elétricos na atmosfera podem ionizar partículas de poeira e poluentes, alterando seu movimento de forma imprevisível. Como a poeira pode espalhar a luz do sol, saber como ela se move e onde se instala é importante para entender o clima de uma região.“A interdisciplinaridade é valiosa aqui – a carga elétrica pode parecer que vive apenas na física, mas é importante saber o quão consciente todo o mundo natural está da eletricidade na atmosfera”, disse Hunting. “Pensando de forma mais ampla, vincular biologia e física pode ajudar com muitos problemas intrigantes, como por que grandes partículas de poeira são encontradas tão longe do Saara”.