Včely môžu elektrizovať vzduch až 1 000 voltov na meter, čo je viac ako búrka. Nový výskum naznačuje, že rojace sa včely produkujú toľko elektrickej energie, že môžu ovplyvniť miestne počasie.
Zistenie, ku ktorému vedci dospeli meraním elektrických polí v okolí úľov včely medonosnej (Apis mellifera), ukazuje, že včely môžu produkovať toľko elektrickej energie v ovzduší ako búrka. To môže zohrávať dôležitú úlohu pri riadení prachu, ktorý formuje nepredvídateľné modely počasia; a ich vplyv bude možno dokonca potrebné zahrnúť do budúcich klimatických modelov.
Drobné telá hmyzu môžu počas hľadania potravy získavať kladný náboj – buď trením molekúl vzduchu o ich rýchlo kmitajúce krídla (včely medonosné môžu mávať krídlami viac ako 230-krát za sekundu), alebo pristávaním na elektricky nabitých povrchoch. Doteraz sa však predpokladalo, že účinky týchto malých nábojov majú malý rozsah. Štúdia uverejnená v časopise iScience teraz ukazuje, že hmyz môže generovať šokujúce množstvo elektrickej energie.
“Len nedávno sme zistili, že biológia a statické elektrické polia sú úzko prepojené a že existuje mnoho netušených súvislostí, ktoré môžu existovať v rôznych priestorových mierkach, od mikróbov v pôde a interakcií medzi rastlinami a opeľovačmi až po hmyzie roje a globálny elektrický obvod,” povedal prvý autor Ellard Hunting, biológ z Bristolskej univerzity.
Statická elektrina vzniká, keď sa mikroskopické hrbolčeky a jamky na dvoch povrchoch navzájom trú a spôsobujú trenie. To spôsobuje, že elektróny, ktoré sú záporne nabité, preskakujú z jedného povrchu na druhý, čím sa jeden povrch nabíja kladne, zatiaľ čo druhý sa nabíja záporne. Prenos cez dva ionizované povrchy vytvára napäťový rozdiel alebo potenciálový gradient, cez ktorý môžu náboje preskakovať.
Tento elektrostatický potenciálový gradient – ktorý vám môže spôsobiť šok, keď sa dotknete kľučky na dverách po prechádzke po koberci – môžu nabíjať aj blesky prostredníctvom trenia ľadových trúdov vo vnútri mrakov; podľa legendy tento jav demonštroval Benjamin Franklin, keď so svojím synom počas búrky púšťal draka a všimol si, že mokrá šnúra draka odvádzala iskry z búrkového mraku na kľúč pripevnený na jej konci.
Elektrostatické efekty sa objavujú v celom svete hmyzu; umožňujú včelám priťahovať k sebe peľ a pavúkom pomáhajú spriadať záporne nabité siete, ktoré priťahujú a zachytávajú kladne nabité telá ich koristi.
Aby vedci otestovali, či včely medonosné spôsobujú výrazné zmeny v elektrickom poli našej atmosféry, umiestnili monitor elektrického poľa a kameru do blízkosti niekoľkých včelstiev. Počas 3 minút, keď hmyz vyletel do ovzdušia, výskumníci zistili, že potenciálový gradient nad úľmi sa zvýšil na 100 voltov na meter. Pri iných rojoch vedci namerali efekt až 1 000 voltov na meter, čo znamená, že hustota náboja veľkého roja včiel je zhruba šesťkrát väčšia ako pri elektrifikovanej prachovej búrke a osemkrát väčšia ako pri búrkovom mraku.
Vedci tiež zistili, že hustejšie mračná hmyzu znamenajú väčšie elektrické polia – toto pozorovanie im umožnilo modelovať ďalší rojaci sa hmyz, ako sú kobylky a motýle.
Vedci uviedli, že kobylky sa často roja v “biblických rozmeroch”, pričom vytvárajú husté mraky s veľkosťou 460 štvorcových míľ (1 191 štvorcových kilometrov) a na menej ako pol štvorcovej míle (1,3 štvorcového kilometra) sa zmestí až 80 miliónov kobyliek. Model výskumníkov predpovedal, že vplyv roja kobyliek na atmosférické elektrické pole bol ohromujúci a vytváral hustotu elektrického náboja podobnú tej, ktorú vytvárajú búrky.
Vedci tvrdia, že je nepravdepodobné, že by hmyz sám vytváral búrky, ale aj keď potenciálne gradienty nespĺňajú podmienky na vznik bleskov, môžu mať iný vplyv na počasie. Elektrické polia v atmosfére môžu ionizovať častice prachu a znečisťujúcich látok, čím sa ich pohyb mení nepredvídateľným spôsobom. Keďže prach môže rozptyľovať slnečné svetlo, poznanie jeho pohybu a miesta, kde sa usadzuje, je dôležité pre pochopenie klímy v regióne.
“Interdisciplinarita je tu cenná – môže sa zdať, že elektrický náboj žije výlučne vo fyzike, ale je dôležité vedieť, ako si je celý prírodný svet vedomý elektriny v atmosfére,” povedal Hunting. “Pri širšom uvažovaní by prepojenie biológie a fyziky mohlo pomôcť pri riešení mnohých záhadných problémov, napríklad prečo sa veľké prachové častice nachádzajú tak ďaleko od Sahary.”