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Grâce à un câble de fibre optique, des chercheurs de l'entreprise NEC ont écouté le chant de cigales périodiques, connues pour envahir une partie des Etats-Unis tous les 17 ans.

 

Par Anne-Sophie Tassart le 01.12.2023 à 16h13

 

"Les cigales périodiques, qui émergent par milliards tous les 17 ans environ, sont responsables alors d'une véritable cacophonie dans certaines parties d'un vaste territoire des Etats-Unis, s'étendant de Washington à l'est de l'Etat de l'Illinois, en passant par la Géorgie.

Car les mâles vont alors appeler pour attirer une réponse des femelles. "C'est fort, ça n'arrête pas, c'est incessant, expliquait en 2021 auprès de l'AFP un certain Peter Peart. Mais on s'y habitue, ça devient un bruit de fond". C'est parce que ces insectes sont aussi bruyants qu'ils peuvent être entendus par un câble destiné à la fibre optique.

Une fibre optique à l'écoute de la Brood X

De nombreux chercheurs ont en effet trouvé le moyen de tirer parti de cette technologie. Quand une impulsion optique est envoyée dans un tel câble, des imperfections minuscules font qu'une petite fraction du signal est renvoyée vers la source, c'est la rétrodiffusion. En tenant compte du moment de ce retour par rapport à l'heure de diffusion de l'impulsion, il est possible de savoir où se situe l'imperfection car la vitesse de la lumière est connue et constante. 

"S'il existe des sources acoustiques à proximité du câble à fibre, leurs vibrations modulent la phase optique de cette lumière rétrodiffusée ; par conséquent, ces signaux acoustiques peuvent être détectés et localisés, expliquent dans une étude parue le 30 novembre dans Journal of Insect Science, des chercheurs de l'entreprise NEC, spécialisée dans l'informatique et la télécommunication. En termes simples, un système DAS (Distributed Acoustic Sensing, soit Détection Acoustique Distribuée, ndlr) mesure la phase optique de la lumière rétrodiffusée sur toute la longueur de la fibre et suit son changement et son origine, détectant et localisant ainsi les événements acoustiques le long du parcours de la fibre". Un seul capteur peut couvrir 50 kilomètres de câble avec une résolution spatiale de 1 mètre.

En 2021, les chercheurs de NEC se sont intéressés à la Brood X, la plus importante des 15 populations de cigales périodiques ("brood" signifie "couvée"). Ces insectes sortent de terre dans au moins 15 Etats américains, à l'est du pays, après un cycle de 17 ans. Le phénomène couvrait aussi le secteur du NEC Laboratories America, Inc à Princeton. Certains chercheurs de l'entreprise ont donc décidé d'utiliser les câbles de fibre optique du site pour tenter d'écouter la Brood X, entre le 9 et le 24 juin."

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NDÉ

L'étude

 

• Long-term monitoring and analysis of Brood X cicada activity by distributed fiber optic sensing technology | Journal of Insect Science, 30.11.2023 https://academic.oup.com/jinsectscience/article/23/6/3/7425398?login=false

 

[Image] The schematics and a picture of the testbed, the red circle shows the chosen monitoring location in the diagram and the picture.

Un bourdonnement familier résonne peut-être dans vos oreilles, mais ce n’est pas de Brood X. Des cigales annuelles, une race différente, sortent du sol à travers le Midwest et la côte est.

 

 

"Elles se cachent dans le sol depuis 2004. La colonie de cigales baptisée Brood X, composée de milliards d’insectes, va prochainement émerger dans 15 états américains."

 

 

Long after the deafening cacophony of the Brood X cicadas ended in mid-June, their ecological legacy was still playing out underground, according to a new study of cicada burrow-riddled ground being presented at the AGU Fall Meeting. The research found that the little holes in the ground left behind by emerging cicadas had a significant impact on how water penetrated soils, with the greatest effects in areas away from human activities.

 

American Geophysical Union, 13.12.2021

 

Traduction :

 

Longtemps après la fin de la cacophonie assourdissante des cigales de Brood X à la mi-juin, leur héritage écologique se jouait toujours sous terre, selon une nouvelle étude sur le sol criblé de terriers de cigales présentée à la réunion d’automne de l’AGU. La recherche a révélé que les petits trous dans le sol laissés par les cigales émergentes avaient un impact significatif sur la façon dont l’eau pénétrait dans les sols, avec les effets les plus importants dans les zones éloignées des activités humaines.

 

Multiplié par des milliards de terriers d’émergence, le changement d’infiltration à une si vaste échelle, même pendant quelques semaines ou quelques mois, a démontré comment tout type de perturbation du sol – même des événements très rares comme Brood X – peut affecter la végétation, le ruissellement, les taux de recharge des eaux souterraines et qualité des eaux de surface et souterraines.

 

“Nous avons examiné les effets longtemps après la disparition de leurs petits corps hurlants”, a déclaré Ellen Bergan, assistante de recherche au département de géographie de l’Université d’Indiana à Bloomington, qui a travaillé sur le projet sous la direction du professeur agrégé Darren Ficklin. Bergan présentera une affiche sur l’étude le lundi 13 décembre de 15h00 à 17h00 à l’AGU Fall Meeting 2021.

 

Les cigales de Brood X sont un insecte endémique qui émerge du sol tous les 17 ans de l’Indiana à l’est jusqu’aux États du centre de l’Atlantique. Ils s’accouplent, pondent des œufs et meurent en quelques semaines, à la mi-juin."

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via https://news.fr-24.com/sciences/602963.html

 

 

• Influence of the Brood X Cicada Emergence on Soil Water Infiltration Rates, 13.12.2021 https://agu.confex.com/agu/fm21/meetingapp.cgi/Paper/860604

 

L'une a provoqué un accident de voiture, l'autre a osé atterrir sur le cou du chef de la première puissance mondiale.