Sommige insecten blijken zelfs net zoveel atmosferische elektrische lading te produceren als een dreigende onweerswolk.

Onze aarde beschikt over een natuurlijk elektrisch veld in de atmosfeer. Dat onze atmosfeer elektrisch geladen is, komt met name tot uiting als het bliksemt. Maar de aardse atmosfeer is eigenlijk altijd in meer of mindere mate geëlektrificeerd, zelfs bij mooi weer. Deze elektrische velden hebben vervolgens impact op het weer, maar ook op veel dieren. Zo weten we dat bijen en spinnen het bijvoorbeeld gebruiken tijdens het foerageren en migratie. Maar nu blijkt dat er ook een omgekeerde relatie bestaat. “We hebben altijd gekeken naar hoe de natuurkunde de biologie beïnvloedt,” zegt onderzoeker Ellard Hunting. “Maar we realiseerden ons dat de biologie ook effect op de natuurkunde heeft.”

Elektrisch veld
Zoals gezegd weten we al een tijdje dat het elektrische veld in de atmosfeer invloed heeft op dieren. In zekere zin communiceren bijvoorbeeld bijen en bloemen met elkaar door middel van het elektrisch veld. Planten zijn meestal negatief geladen en geven een zwak elektrisch veld af. Wanneer bijen door de lucht vliegen, verwerven ze een positieve lading. Ze kunnen vervolgens de elektrische velden detecteren en onderscheiden.

Honingbijen
Nu blijkt uit een nieuwe studie dat het omgekeerde ook het geval is. Niet alleen heeft het elektrische veld invloed op insecten, insecten hebben ook invloed op het elektrische veld. De onderzoekers komen tot deze conclusie nadat ze de atmosferische elektriciteit hadden gemeten in de buurt van een bijenzwerm die zich door de lucht verplaatste. De honingbijen bleken de atmosferische elektriciteit met 100 tot 1000 volt per meter te veranderen. Dit suggereert dat een bijenzwerm bijzonder veel elektrische lading bevat en een merkbare storende invloed kan hebben op de lokale elektrische omgeving.

Model
Overigens is de bij niet het enige insect dat elektrische lading draagt. Ook andere insecten doen dat. En dus ontwikkelden de onderzoekers naar aanleiding van hun experiment met bijen een model om ook de invloed van andere soorten insecten op de atmosferische elektriciteit te bepalen. “We hebben bijvoorbeeld ook naar de sprinkhaan gekeken,” vertelt onderzoeker Liam O’Reilly.

Sprinkhaan
De onderzoekers vermoeden dat sprinkhanen mogelijk een grote invloed hebben op het elektrische veld in de atmosfeer. Sprinkhaanzwermen kunnen soms immense, Bijbelse proporties aannemen. “Dergelijke omvangrijke zwermen kunnen zich uitstrekken over een gebied van bijna 1200 vierkante kilometer (te vergelijken met de helft van het landoppervlak van de provincie Groningen, red.),” vertelt O’Reilly. “80 miljoen sprinkhanen zitten opgepropt op zo’n 2,5 vierkante kilometer. Dit betekent dat hun invloed op het elektrisch veld in de atmosfeer waarschijnlijk vele malen groter is dan die van honingbijen.”

Onweerswolk
Volgens de onderzoekers kan de invloed insecten zelfs zo groot zijn, dat ze net zoveel atmosferische lading produceren als een dreigende onweerswolk. Ze denken dat zowel de dichtheid als de grootte van een zwerm bepalen in hoeverre insecten de atmosferische elektriciteit beïnvloeden.

Mysteries
De nieuwe bevindingen veranderen niet alleen de manier waarop we naar atmosferische elektrische velden kijken, mogelijk kan het zelfs bepaalde mysteries oplossen. “Het ontdekte verband tussen de biologie en de natuurkunde zou zomaar eens kunnen helpen om antwoord te krijgen op raadselachtige problemen,” zegt Hunting. “Bijvoorbeeld waarom grote stofdeeltjes ver van de Sahara vandaan worden aangetroffen. Dit kan niet worden verklaard met bestaande theorieën.”

Interdisciplinair
De ontdekking is een belangrijke herinnering aan de onderlinge verbondenheid van verschillende wetenschappelijke disciplines, legt onderzoeker Giles Harrison uit. “Elektrische lading is niet alleen onderdeel van de natuurkunde. Het staat in relatie met de hele natuurlijke wereld.”

Het waargenomen fenomeen is mogelijk ook relevant voor andere dieren of organismen in de lucht, zoals vogels en microben. “Het zou interessant zijn om te bestuderen hoe deze organismen interageren met atmosferische processen,” zegt Hunting. “We weten nu eigenlijk pas net dat de biologie en elektrische velden nauw met elkaar verbonden zijn. Mogelijk bestaan er veel onvermoede verbanden op verschillende ruimtelijke schalen.”