Bionique  

Bionique : petit observatoire des inventions de la nature

Un scarabée capteur de brouillard

boire dans le désert aride

Comment boire dans le désert aride ?

Le ténébrion du désert.

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Le scarabée capteur de brouillard
Onymacris

Dans le désert aride de Namib en Namibie, sur la côte ouest africaine, au-dessus de l’Afrique du Sud,Onymacris unguicularis scarabée du désert ou ténébrion phalangé, est un coléoptère capable de récupérer de l’eau pour s’abreuver, dans ces régions sèches où il ne pleut pratiquement jamais..

Les sables du Namib ont souvent une coloration orange vif ou rouge due à la présence d’oxydes ferreux.

Gràce aux aspérités et reliefs sur ses elytres, l'insecte recueille l'eau du brouillard pour la boire.  JPEG - 13.7 ko
Le petit scarabée du désert
Gràce aux aspérités et reliefs sur ses elytres, l’insecte recueille l’eau du brouillard pour la boire.

Les brouillards matinaux du désert de Namibie qui se déposent sur les ergs (de l’arabe عِرْق `irq) viennent de l’océan Atlantique et s’insinuent jusqu’à 80 kms à l’intérieur des terres.

Chaque matin à l’aube, avant la chaleur torride, le ténébrion du désert, ou ténébrion phalangé Onymacris unguicularis, dresse ses grandes pattes arrières, dos au vent sur la crête des dunes de sable et boit l’eau condensée sur son corps plus froid que le brouillard matinal.

De cette manière il peut recueillir les moindres gouttelettes d’eau du brouillard. Les gouttes* s’accumulent sur les bosses des elytres du scarabée et grossissent lentement jusqu’à devenir assez lourdes pour couler dans des sillons qui vont directement à sa bouche.

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Scarabée du désert en Namibie

On l’appelle aussi Ténébrion phalangé et il fait partie de la famille des Ténébrionides Tenebrionidae en entomologie.

Les Tenebrionides tiennent une grande place dans l’écosystème (ou biome) des déserts. Ils sont protégés de la déshydratation par leurs téguments durs et souvent très fortement convexes.

Stenocara gracilides peut récupèrer les gouttes d'eau des brouillard grâce à la texture bosselée de ses ailes.  JPEG - 26.2 ko
Scarabée du désert de Namibie
Stenocara gracilides peut récupèrer les gouttes d’eau des brouillard grâce à la texture bosselée de ses ailes.
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Ténébrion du désert de Namib

Dans le désert australien, un petit lézard Moloch horridus utilise la même technique que le scarabée pour boire. Il récupère les gouttelettes de rosée ou de brouillard, qui se déposent entre les épines de son dos formé d’écailles, en l’orientant le long de minuscules canaux qui la conduisent jusqu’aux commissures de ses lèvres et là, le lézard boit l’eau à petits coups de langue.

Moloch horridus, petit lézard du désert australien, récupère les gouttelettes dans des canaux situés entre les épines de son dos. L'eau est dirigée vers sa bouche.  JPEG - 45.6 ko
Récupérer l’eau dans le désert
Moloch horridus, petit lézard du désert australien, récupère les gouttelettes dans des canaux situés entre les épines de son dos. L’eau est dirigée vers sa bouche.

D’une manière générale, les animaux du désert (Sahara veut dire desert en arabe)
doivent faire face à deux problèmes : trouver de l’eau à boire et se protéger de la chaleur. Pour se protéger de la chaleur il suffit de s’enfouir en profondeur ou de prendre un peu d’altitude. Ce que font les corbeaux bruns et les vautours oricou en planant à 300 m du sol.

De nombreux animaux du désert récupèrent l’eau qui condense sur leur propre corps, plus froid que l’air ambiant après une nuit passée dans le sable froid.

La vipère des sables Bitis peringueyi, généralement enfouie dans le sable pour se dissimuler à ses proies, lèche l’eau sur ses écailles, tout comme font les lézards et le gecko Ptenopus garrulus.

Bitis peringueyi, petite vipère des sables du désert de Namibie.  JPEG - 60.8 ko
Vipère des sables
Bitis peringueyi, petite vipère des sables du désert de Namibie.
Ptenopus-garrulus, minuscule gecko du desert de Namibie.  JPEG - 64.1 ko
Gecko du désert
Ptenopus-garrulus, minuscule gecko du desert de Namibie.

Des insectes tels que les fourmis et les termites

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Termites dans le désert du Namib en Namibie

Des petits mammifères,comme par exemple les gerbilles , se terrent dans le sable pendant la journée quand d’autres s’abritent au pied des roches ou dans des crevasses. Leur peau peu perméable leur permet de réduire les pertes en eau. De plus, leurs fosses nasales récupèrent la vapeur d’eau de leurs poumons et ces animaux produident une urine concentrée et des crottes sèches. Certains lézards excrètent même leur exédent de sel par des glandes nasales, sorte de reins supplémentaires.

Le dromadaire Camelus dromedarius maintient ses organes vitaux loin de la fournaise du sol grâce à la grande hauteur de ses pattes. Aux points d’eau il peut boire un grand volume d’eau, stockée, sous forme de graisse, dans sa bosse et non sous la peau. Une couche de graisse répartie sur tout le corps freinerait la dissipation de la chaleur. L’oxydation métabolique de cette graisse fournit l’eau nécessaire à l’animal. Il peut ainsi supporter une déshydratation de 30% de son poids (contre 10% chez les humains).

Cet animal pourrait supplanter les bovins et ovins pour l’élevage en milieu désertique : il produit plus de lait et pendant plus longtemps après la mise-bas, consomme une nourriture moindre et plus diversifiée, ne détruit pas le maigre humus à coups de sabots et peut rayonner jusqu’à 80 kms d’un point d’eau. L’élevage des dromadaires pour leur lait pourrait contribuer à enrayer l’avancée du desert.

Des végétaux sabulicoles (du latin sabulum, sable) ou psammophytes (du grec psammos, sable) ne développent qu’une partie aérienne réduite pour résister au vent et à la sécheresse. Ils échappent à l’ensablement en allongeant leurs tiges au fur et à mesure que le sable les recouvre.

La Welwitschia mirabilis, plante endémique, capte les brouillards et les brumes océaniques pour assurer son hydratation.
On pense que Welwitschia mirabilis absorbe l’eau par le biais de structures particulières de ses grandes feuilles recueillant l’humidité de la rosée qui apparaît dans le désert chaque nuit. Comme adaptation supplémentaire aux conditions arides et aux températures chaudes de la journée (c’est la seule espèce de gymnospermes à agir ainsi), Welwitschia mirabilis utilise le métabolisme acide crassulacéen (CAM) qui est un moyen de fixer le carbone par la photosynthèse.

Welwitschia mirabilis se sert de la grande longueur de ses feuilles pour s'hydrater.  JPEG - 90.1 ko
Capter l’eau des brouillards dans le désert du Namib
Welwitschia mirabilis se sert de la grande longueur de ses feuilles pour s’hydrater.

Des graminées adaptées aux deserts, comme Stipagrostis sabulicola, déploient un réseau de racines qui, au lieu de s’enfoncer dans le sable, rayonne à 20 mètres alentour sur 10 centimètres d’épaisseur juste sous la surface, captant l’eau issue de la condensation du brouillard sur le sable plus froid.

Stipagrostis sabulicola  JPEG - 44.4 ko
Les graminées du Namib utilisent les brouillards du désert
Stipagrostis sabulicola

L’acacia peut envoyer ses racines en réseau dense jusqu’à 30 mètres de profondeur, ce qui retient le sable et permet à de petits animaux d’y creuser sans risque d’éboulement un terrier et des galeries et de trouver une petite ombre à l’entrée du terrier.

Des lichens, Caloplaca namibensis, rassemblés au creux des dunes par le vent, se gorgent de l’eau des brouillards chaque matin avant de se racornir sous l’ardeur du soleil.

Caloplaca namibensis  JPEG - 293.7 ko
Un lichen qui boit les brouillards
Caloplaca namibensis

* Goutte : forme que prend une petite quantité de liquide lorsque la tension de surface est prépondérante.

DES LIVRES, au sujet des gouttes, à commander chez votre libraire ou bien à consulter dans les bibliothèques de prêt :

  • « Gouttes, bulles, perles et ondes » de Pierre-Gilles de gennes, Françoise Brochard-Wyart et David Quéré, chez Belin, 2002. sujet : capillarité, mouillage (chimie des surfaces), gouttes.
    Ouvrage de Pierre-Gilles de gennes, Françoise Brochard-Wyart et David Quéré, edition Belin, collection « Echelles ».  JPEG - 24.2 ko
    Gouttes, bulles, perles et ondes
    Ouvrage de Pierre-Gilles de gennes, Françoise Brochard-Wyart et David Quéré, edition Belin, collection « Echelles ».
  • « Qu’est-ce qu’une goutte d’eau ? » de David Quéré, Edition Le pommier, 2003, collection « Les petites pommes du savoir ». Qu’est-ce qu’une goutte d’eau ? D’abord, quelle est sa forme : ronde ou pointue ? Ou les deux à la fois ? Et en quoi cette question a-t-elle un rapport avec nos produits de maquillage, nos immeubles ou nos examens médicaux ? Quelles surprises ce petit objet familier et mou nous réserve-t-il donc ? David Quéré directeur de recherche au CNRS travaille au laboratoire de la matière condensée au Collège de France.
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    Qu’est-ce qu’une goutte d’eau ?
  • « Voyage d’une goutte d’eau » de Pierre Kohler, Encyclopédie Fleurus, Ecole active, 1997.
    Ouvrage de Pierre Kohler, encyclopédie Fleurus.  JPEG - 26.2 ko
    Voyage d’une goutte d’eau
    Ouvrage de Pierre Kohler, encyclopédie Fleurus.
 

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