زنبورها می‌توانند موجب تغییرات آب و هوایی شوند

دانشمندان در پژوهشی جدید نشان داده‌اند که ازدحام زنبورها آن‌قدر الکتریسیته تولید می‌کند که می‌تواند آب و هوا را به صورت موضعی تغییر دهد.

در این یافته‌ی جدید، محققان با اندازه‌گیری میدان‌های الکتریکی اطراف کندوهای زنبورهای عسل (apis mellifera)، دریافتند که زنبورها می‌توانند جو را به اندازه‌ی یک طوفان رعد و برق باردار کنند. این می‌تواند نقش مهمی در هدایت گرد و غبار برای شکل دادن به الگوهای آب و هوایی غیرقابل پیش بینی داشته باشد؛ و ممکن است لازم باشد که پیامدهای این پدیده را در مدل‌های اقلیمی آینده در نظر بگیریم.

بدن کوچک حشرات طی جستجو و گشت زدن آن‌ها  در هوا بر اثر بال‌زدن‌های بسیار سریع (سرعت بال زدن زنبورهای عسل بیش از ۲۳۰ بار در ثانیه است) و اصطکاک با مولکول‌های هوا و یا فرود و برخاست از روی سطوح باردار می‌تواند دارای بار مثبت شود. اما قبلا تصور می‌شد که اثر این بارهای الکتریکی بسیار کوچک است. اما، پژوهشی جدید که در نشریه iScience به چاپ رسیده است، نشان می‌دهد که حشرات می‌توانند مقادیر حیرت‌انگیزی از بار الکتریکی را تولید کنند.

به گفته‌ی الارد هانتینگ (Ellard Hunting) نویسنده اول این مقاله که زیست‌شناسی در دانشگاه بریستول  است:

اخیرا کشف کرده‌ایم که زیست‌شناسی و میدان‌های الکتریکی ایستا بسیار به هم مرتبط هستند و ارتباطات انکارناپذیری در مقیاس‌های مختلف وجود دارد، از میکروب‌های درون خاک گرفته تا برهم‌کنش بین گیاهان گرده‌افشان با ازدحام حشرات و جریان الکتریکی سرتاسری زمین.

الکتریسیته ساکن زمانی پدیدار می‌شود که ناهمواری‌های بین دو سطح بر روی هم ساییده می‌شوند و موجب ایجاد اصطکاک می‌شوند. این اتفاق باعث می‌شود الکترون‌ها، که بار منفی دارند، از یک سطح به سطح دیگر جهش کنند و موجب شوند یک سطح دارای بار مثبت و دیگری دارای بار منفی شود. انتقال بین دو سطح یونیزه باعث بروز اختلاف ولتاژ یا گرادیان پتانسیل می‌شود که ممکن است باعث جهش بارها شود.

این گرادیان پتانسیل الکتروستاتیک (همان‌چیزی که وقتی روی فرش راه می‌روید و دستگیره در را لمس می‌کنید به شما شوک الکتریکی وارد می‌کند) می‌تواند باعث باردار شدن رعد و برق از طریق اصطکاک توده‌های یخ درون ابرها شود؛ که این پدیده را بنجامین فرانکلین به همراه پسرش زمانی که یک بادبادک را طی رعد و برق به پرواز درآورده بودند نشان دادند، در این آزمایش طناب خیس بادبادک جرقه ناشی از ابرهای طوفانی را به یک کلید متصل به انتهای آن منتقل کرد.

پدیده‌های الکتروستاتیک در دنیای حشرات نیز خود را نشان می‌دهند؛ این پدیده‌ها به زنبورها این قابلیت را می‌دهند که گرده‌‌ی گل‌ها را به سمت خود جذب کنند و به عنکبوت‌ها کمک می‌کنند تا تورهایی با بار منفی بتنند که بدن‌های دارای بار مثبت طعمه‌هایشان را جذب کرده و به دام بیاندازند.

برای آزمایش این‌که آیا زنبورهای عسل تغییرات قابل توجهی در میدان الکتریکی جو زمین ایجاد می‌کنند یا نه، محققان یک نمایش‌گر میدان الکتریکی و یک دوربین را در نزدیکی محل چندین کلونی زنبور عسل قرار دادند. طی ۳ دقیقه‌ای که حشرات در هوا پراکنده شدند، محققان دریافتند که شیب پتانسیل الکتریکی کندوها تا حد ۱۰۰ ولت بر متر افزایش یافته است. در دیگر رویدادهای ازدحام زنبورها، دانشمندان این اثر را تا ۱۰۰۰ ولت بر متر نیز اندازه‌گیری کردند که نشان می‌دهد چگالی بار یک دسته‌ی بزرگ از زنبورهای عسل تقریباً شش برابر بیشتر از طوفان‌های غبار الکتریکی و هشت برابر بیشتر از یک ابر طوفان‌زا می‌باشد.

دانشمندان همچنین دریافتند که توده‌های متراکم‌تر حشرات به معنای میدان‌های الکتریکی بزرگتر است – مشاهداتی که آن‌ها را قادر می‌سازد تا رفتار سایر حشرات ازدحام‌کننده مانند ملخ و پروانه را نیز مدل کنند.

به گفته دانشمندان، ملخ‌ها اغلب تا مقیاس‌های بسیار گسترده ازدحام می‌کنند و ابرهای متراکمی به‌اندازه ۴۶۰ مایل مربع (۱۱۹۱ کیلومتر مربع) ایجاد می‌کنند و ۸۰ میلیون ملخ در کمتر از نیم مایل مربع (۱.۳ کیلومتر مربع) جمع می‌شوند. مدل محققان پیش‌بینی کرد که تأثیر ازدحام ملخ‌ها بر میدان الکتریکی اتمسفر حیرت‌انگیز است و چگالی بار الکتریکی مشابه آن‌چه در طوفان‌های رعد و برق ایجاد می‌شود را ایجاد می‌کند.

محققان می‌گویند بعید است حشرات خودشان طوفان ایجاد کنند، اما حتی زمانی که گرادیان‌‌های پتانسیل شرایط لازم برای ایجاد رعد و برق را ندارند، باز هم می‌توانند اثرات دیگری بر آب و هوا داشته باشند. میدان‌های الکتریکی موجود در جو می‌توانند ذرات گرد و غبار و آلاینده‌ها را یونیزه کنند و حرکت آن‌ها را به شکل‌های غیرقابل پیش‌بینی تغییر دهند. از آن‌جایی که گرد و غبار می‌تواند نور خورشید را پراکنده کند، دانستن این‌که چگونه حرکت می‌کند و کجا می‌نشیند برای درک آب و هوای یک منطقه مهم است.

به بیان دکتر الارد هانتینگ:

دانش میان‌رشته‌ای در این‌جا بسیار ارزشمند است – می‌توان تصور کرد که بار الکتریکی فقط در فیزیک اهمیت دارد، اما مهم است که بدانیم کل جهان طبیعی چقدر از الکتریسیته موجود در جو آگاه است. با تفکر گسترده‌تر،  و ایجاد پیوند محکم‌تر بین زیست‌شناسی و فیزیک ممکن است به حل بسیاری از معماها کمک کند، مانند این‌که چرا ذرات غبار بزرگ تا این اندازه دور از صحرا یافت می‌شوند.