Comment l'ours polaire reste libre de glace
Son épaisse fourrure protège l'ours polaire du froid arctique. Bien que la fourrure elle-même soit à peine plus chaude que l'environnement, il n'y a pas de glace entre les poils. On ne sait que maintenant comment cela fonctionne.
Bien que les ours polaires nagent, s'ébattent et se roulent dans la neige arctique par des températures négatives, il n'y a normalement pas de glace dans leur fourrure. Personne ne savait jusqu'à présent pourquoi il en était ainsi. Aujourd'hui, une équipe de chercheurs affirme que cela est dû au sébum spécial que produisent les grands chasseurs arctiques et qui entoure les poils de leur fourrure. Plus précisément, c'est parce que il manque un ingrédient spécial à ce sébum.
Dans l'Arctique, où l'ours polaire a élu domicile, la température peut descendre jusqu'à moins 40 degrés Celsius. Son épaisse fourrure et ses multiples couches de graisse isolent si efficacement le corps chaud de cet énorme mammifère que l'extérieur de sa fourrure est généralement à température ambiante. Et comme nous, les humains, pouvons le constater lors de pluies verglaçantes, la glace gèle parfaitement dans les poils - mais pas dans ceux de l'ours polaire.
Pour comprendre pourquoi, une équipe internationale de chercheurs dirigée par Julian Carolan du Trinity College de Dublin a étudié expérimentalement l'adhérence (ou non) des cristaux de glace sur la fourrure d'ours polaire, puis a comparé les résultats avec des revêtements antigivre performants pour skis, dans lesquels les fibres de mohair sont recouvertes de fluorocarbures (PFAS). En fait, la glace a à peu près la même difficulté à s'accrocher dans les deux matériaux. Les scientifiques ont également découvert que le secret se trouve dans le sébum de l'ours polaire. Cette masse grasse entoure les poils de tous les mammifères. Cependant, seul le sébum des ours polaires est également répulsif pour la glace : si on l'enlève en lavant la fourrure de l'ours polaire, elle perd son pouvoir anti-glace. Les cristaux de glace adhéraient environ quatre fois plus à la fourrure d'ours polaire lavée qu'à celle qui ne l'était pas, et il était difficile de les en retirer. Les cheveux humains se sont comportés de la même manière que la fourrure lavée
C'est étrange, car on pourrait s'attendre à ce que la graisse des poils de mammifères adhère mal à la glace. En fait, c'est surtout une molécule qui fait la différence. Lorsque l'équipe de recherche a examiné le menton de l'ours polaire, elle a trouvé des composants typiques connus des autres mammifères, notamment des quantités particulièrement importantes de cholestérol ou d'acides gras à longue chaîne. Cependant, un ingrédient central manquait : le squalène, une longue chaîne d'hydrocarbures en zigzag. Elle est typiquement présente dans le sébum des mammifères, en particulier ceux qui vivent au bord de l'eau comme les castors, les loutres de mer ou les otaries.
L'équipe a utilisé des calculs de mécanique quantique pour déterminer la capacité du squalène et des principaux composants du suif d'ours polaire à adhérer à la surface de la glace. Il en ressort que le squalène se lie beaucoup plus fortement à l'eau gelée que les autres molécules contenues dans le suif. L'absence de cette molécule contribue sans doute largement à l'effet anti-adhérent de la fourrure d'ours polaire sur les cristaux de glace.
Le fait d'avoir résolu le mystère de la fourrure d'ours polaire sans glace pourrait, selon les chercheurs, aider à créer des matériaux bio-inspirés qui repoussent la glace. Cela pourrait offrir des alternatives aux revêtements à base de PFAS controversés, qui sont difficilement dégradables et s'accumulent donc dans les sols et les eaux du monde entier, y compris dans l'Arctique.
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Article original sur Spektrum.de
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