Enxame de insetos podem produzir descargas elétricas de grande intensidade
Há meio século, o matemático americano Edward Lorentz perguntou se uma borboleta batendo as asas no Brasil poderia, através de um efeito dominó caótico, desencadear um tornado no Texas.
Se ele tivesse perguntado se gafanhotos suficientes batendo suas asas poderiam carregar o ar com a potência de uma tempestade, a pergunta poderia ter se tornado igualmente famosa. Ele não fez, mas agora temos uma resposta.
Uma pesquisa publicada em 24 de outubro no iScience, conduzido pela Swiss National Science Foundation (SNSF), uma organização de apoio à pesquisa científica mantida pelo Governo Federal Suíço.
Embora isso não signifique que temos que nos preocupar com pragas bíblicas de gafanhotos que atiram raios, pode ser evidência de uma necessidade de levar em conta fenômenos biológicos ao modelar padrões localizados no campo elétrico atmosférico.
O estudo
Um novo estudo sobre a influência que os insetos voadores podem ter sobre campos elétricos atmosféricos descobriu que o bater de uma multidão de pequenas asas pode eletrificar o ar da mesma forma que nuvens giratórias de vapor de água podem carregar o ar dentro de uma tempestade.
Aproxime-se dos átomos que compõem poeira, umidade e partes do corpo de insetos no ar acima, e você encontrará elétrons sendo empurrados como uma mudança solta no bolso de um corredor.
Dado o suficiente de sacudir, essas partículas negativamente carregadas podem derramar de seus bolsos carregados positivamente, criando uma diferença chamada de gradiente potencial.
Em uma tempestade, pequenas partículas de gelo subindo em colunas de ar podem se esfregar contra fragmentos maiores caindo em direção ao solo, gerando uma correia transportadora de cargas que exageram os gradientes potenciais entre topos de nuvens, fundo de nuvens e o solo abaixo.
Embora o acúmulo de carga seja essencialmente invisível, os efeitos não são. Uma vez que o gradiente atinge um ponto de inflexão, os canais ionizados formam-se e o equilíbrio é efetivamente equilibrado em uma corrida que vemos como relâmpago.
Mesmo na ausência de raios, zonas de cargas contrastantes podem exercer influência sobre os movimentos de íons, incluindo vários poluentes e partículas de poeira.
Na imagem ao lado vimos Efeito de enxames de abelhas no gradiente potencial atmosférico.
A) Abelhas passando pelo monitor de campo elétrico no local experimental.
(B) Modelo de elemento finito ilustrando o efeito potencial de um enxame de abelhas em PG atmosférico (em V/m). Escala de cores truncada acima de 300 V/m.
(C) Densidade atmosférica de pg e enxame de abelhas (expressa como a densidade de pixels, Px. Inset mostra dinâmica em PG tanto para as condições do enxame de abelhas (vermelho) quanto de campo aberto (azul).
(D) Análise de correlação cruzada entre pg atmosférico e densidade de enxames de abelhas.
(E) Análise de regressão linear entre pg atmosférico e densidade de enxames de abelhas.
(F) Mudanças no PG atmosférico em resposta a outro evento de enxame de abelhas.
Como é possível?
Uma variedade de fatores pode determinar a magnitude e o posicionamento de gradientes potenciais, desde movimentos de nuvens até precipitação, até mesmo chuvas de raios cósmicos, mas até agora ninguém tinha realmente considerado o impacto de fenômenos biológicos.
“Sempre olhamos como a física influenciou a biologia, mas em algum momento percebemos que a biologia também poderia estar influenciando a física. Estamos interessados em como diferentes organismos usam os campos elétricos estáticos que estão praticamente em todos os lugares do ambiente.“
diz o primeiro autor do estudo, Ellard Hunting, biólogo da Universidade de Bristol, no Reino Unido.
Ficou claro nos últimos anos que insetos e outros invertebrados podem carregar cargas que se dão um pequeno potencial contra a atmosfera circundante. Filhotes de aranhas podem até usar este truque para se lançarem no céu.
Nas fotos abaixo vimos o efeito de um enxame de gafanhotos no gradiente potencial atmosférico e a significância do enxame de insetos em comparação com as condições meteorológicas.
Mas como esse potencial agregado em enxames nunca foi medido. Então, Hunting e sua equipe se aventuraram em uma estação de campo da Escola de Ciências Veterinárias da Universidade de Bristol para aguardar o enxame de uma de suas muitas colônias de abelhas.
Explicando detalhadamente.
Usando um monitor de campo elétrico e uma câmera para monitorar a densidade das abelhas, os pesquisadores rastrearam o gradiente potencial local de um enxame em trânsito. Durante 3 minutos, os insetos passaram, elevando a sobrecarga de gradiente potencial em até 100 volts por metro.
Uma análise posterior confirmou que a tensão estava relacionada com a concentração do enxame, permitindo que os pesquisadores predizem com confiança razoável como um determinado número de abelhas zumbindo através de um determinado pedaço de ar poderia afetar a carga da atmosfera.
Sabendo que suas estimativas se mantiveram em testes para abelhas, a equipe aplicou a mesma lógica a outros insetos que vivem em forma de enxame.
Tomando as cargas individuais para gafanhotos e dimensionando-as para números do tamanho da praga, os pesquisadores calcularam que um enxame significativo de gafanhotos poderia potencialmente gerar densidades de carga não muito diferentes das encontradas em tempestades elétricas.
“A interdisciplinaridade é valiosa aqui – a carga elétrica pode parecer que vive apenas na física, mas é importante saber o quão consciente é todo o mundo natural da eletricidade na atmosfera“.
diz Giles Harrison, físico atmosférico da Universidade de Reading.
Na outra ponta da escala, aquele agente de risco de tornado do caos – a borboleta – precisaria trabalhar em conjunto em grande número para ter qualquer esperança de alterar a tensão da atmosfera em qualquer medida significativa.
Conteúdo traduzido e adaptado do original em ScienceAlert.
