La plupart des gens connaissent la foudre et les ravages qu’elle provoque dans les forêts. Ils ne connaissent pas la faible lueur électrique, appelée couronne, qui se forme sur les feuilles des arbres sous les orages. À l’aide d’un instrument sensible aux ultraviolets, des chercheurs de l’Université d’État de Pennsylvanie ont maintenant observé et mesuré directement ce phénomène électrique sur le gomme douce, le pin à encens et d’autres espèces d’arbres sous des orages dans plusieurs États américains.
Depuis que les orages ont balayé les forêts de la planète, les éclairs nuage-sol ont retenu l’attention : fendant les troncs, allumant des incendies de forêt et transformant brièvement la nuit en jour.
Mais les scientifiques se concentrent désormais sur un phénomène électrique bien plus subtil qui se forme à l’extrémité des feuilles lors des orages.
Contrairement à la foudre, qui surchauffe l’air jusqu’à des dizaines de milliers de degrés, les couronnes sont de faibles décharges électriques, avec des températures à peine supérieures à celles de l’air ambiant.
Pourtant, ces étincelles discrètes produisent des quantités extrêmes d’hydroxyle, le principal oxydant de l’atmosphère, endommagent les feuilles des arbres et contribuent potentiellement à la formation de particules chargées dans la base des nuages d’orage.
« Ces choses se produisent réellement ; nous les avons vues ; nous savons qu’elles existent maintenant », a déclaré le Dr Patrick McFarland, météorologue à l’Université d’État de Pennsylvanie.
« En avoir enfin des preuves concrètes… c’est ce que je pense être le plus amusant. »
« Dans le laboratoire, si vous éteignez toutes les lumières, fermez la porte et bloquez les fenêtres, vous pouvez à peine voir les couronnes. Elles ressemblent à une lueur bleue », a-t-il ajouté.
Pour leurs recherches, le Dr McFarland et ses collègues ont développé un instrument mobile à plusieurs composants capable de mesurer les couronnes sur la cime des arbres et les propriétés atmosphériques qui peuvent influencer leur formation.
Le composant principal était un télescope de 25 cm de diamètre qui concentre le rayonnement UV sur une caméra UV aveugle au soleil et sensible aux longueurs d’onde comprises entre 255 et 273 nm.
Les scientifiques ont pu observer des couronnes sur des gommes douces et des pins lors d’un orage en Caroline du Nord.
« Les Coronae sautaient parmi les feuilles et suivaient parfois une branche qui se balançait au gré du vent », ont-ils noté.
Les auteurs ont fait des observations similaires sur d’autres espèces d’arbres sous quatre autres orages, de la Floride à la Pennsylvanie.
« Nos observations indiquent que la couronne scintille sur une bande d’arbres sous un orage », ont-ils déclaré.
« Ces couronnes peuvent altérer la qualité de l’air dans les forêts, endommager subtilement les feuilles et éventuellement donner lieu à des orages aériens. »
