Utiliser les abeilles pour détecter les bombes

La semaine dernière, des scientifiques de Laboratoire national de Los Alamos , au Nouveau-Mexique, a bourdonné des résultats d'une étude rigoureuse sur des détecteurs de bombes sophistiqués. Leurs recherches suggèrent que les abeilles confinées peuvent être utilisées pour identifier des composés volatils comme le TATP, la principale charge associée au complot terroriste de l'été dernier. Très fiables et précis, ces détecteurs de prochaine onde sont peu coûteux à produire et faciles à former.

Les scientifiques de Los Alamos se tournent vers les abeilles dans leur quête pour construire un meilleur détecteur de bombes.

Les entomologistes savent depuis longtemps que les abeilles peuvent être entraînées à détecter de nombreuses odeurs, y compris les empreintes olfactives d'explosifs mortels. Cette dernière recherche renforce ces résultats et suggère une approche qui pourrait s'avérer utile pour trouver des substances dans les zones peuplées.

Timothy Haarmann, chercheur principal du projet Los Alamos (officiellement appelé Stealthy Insect Sensor Project), dit que lui et ses collègues ont entraîné des abeilles à étendre leurs trompes – des organes tubulaires utilisés pour sucer le nectar des fleurs – en présence d'explosifs. Lorsque la trompe est étendue, l'abeille semble tirer la langue.

Former 50 abeilles ne nécessite que deux ou trois heures avec cette approche traditionnelle, qui profite de l'attirance d'un insecte pour l'eau sucrée. Si vous montrez de l'eau sucrée [aux abeilles], elles sortent leur trompe, dit Haarmann.

En combinant une substance cible avec de l'eau sucrée, puis en présentant le composé à l'abeille, les chercheurs manipulent les insectes pour qu'ils reconnaissent une odeur distincte. À la fin de la session, les abeilles entraînées avec succès étendent leur trompe vers les explosifs.

Les abeilles entraînées à une concentration de vapeur reconnaissent facilement des doses plus faibles. Le chimiste Robert Wingo, qui travaille sur le projet, affirme que les abeilles se sont avérées plus sensibles que de nombreux appareils sophistiqués fabriqués par l'homme. Ils sont capables de détecter le TATP, et les instruments dont je dispose dans le laboratoire ne sont pas capables de détecter le TATP, dit-il.

Les abeilles peuvent également extraire des explosifs de bouquets plus complexes, comme les innombrables parfums qui entourent un être humain typique. Les abeilles entraînées peuvent identifier les explosifs dont les odeurs ont été masquées par des lotions, des déodorants pour les aisselles et des produits du tabac, explique Wingo. À notre grande surprise, les abeilles sont capables de détecter le TNT dans l'huile de moteur… Même en présence d'insectifuge, nous pouvons les entraîner à détecter le TNT.

Dans le système de Haarmann, les abeilles sont contenues dans des tubes afin que leurs trompes puissent être facilement surveillées. Malheureusement, une abeille contenue ne dure que deux jours environ. Nous constatons qu'après environ 48 heures, vous commencez à obtenir un taux de mortalité élevé, dit Haarmann. Être confiné est dur pour eux. De plus, toutes les abeilles ne sont pas à la hauteur pour détecter les explosifs. Comme les chiens, certains insectes sont mieux entraînés que d'autres. Nous aimons considérer les abeilles comme ces gentils petits robots, mais certaines abeilles ont fait mieux que d'autres, dit Haarmann.

Jerry Bromenshenk, chercheur à la division des sciences biologiques de l'Université du Montana, est l'un des pionniers des systèmes de détection des abeilles. Il a entraîné des colonies d'abeilles à détecter les explosifs, les laboratoires de méthamphétamine et les cadavres, mais il utilise une approche différente. Bromenshenk travaille principalement avec des abeilles en vol libre qui sont autorisées à errer dans de grands espaces extérieurs. Lorsque les abeilles détectent l'odeur ciblée, elles ont tendance à ralentir et à encercler la zone. À l'aide de systèmes audio, vidéo et laser, Bromenshenk et ses collègues peuvent analyser les schémas de vol de milliers d'abeilles entraînées et produire une carte de densité indiquant les emplacements les plus probables de la substance cible. Avec des dizaines de milliers d'abeilles à la recherche, elles peuvent rapidement parcourir une zone d'un mile.

Mais Bromenshenk dit que l'approche de l'abeille dans une boîte de Haarmann a toujours sa place.

Les abeilles en vol libre ne fonctionnent pas bien dans les aéroports, dit-il.

Jim Tumlinson, entomologiste et directeur du Center for Chemical Ecology, à l'Université d'État de Pennsylvanie , dit que le plus grand obstacle à l'enrôlement de vrais insectes comme capteurs de pointe est de trouver un moyen pratique d'utiliser ce comportement.

Tumlinson, qui n'a pas travaillé sur le projet Los Alamos, a étudié les biomécanismes des charançons de la capsule et des guêpes parasites. Il voit plus de potentiel dans une approche biométique, dans laquelle les chercheurs s'inspirent de la nature pour développer des systèmes créés par l'homme. Actuellement, il travaille avec une équipe multidisciplinaire de scientifiques au développement d'un capteur mécanique qui imite le fonctionnement d'une antenne d'insecte.

Passer du laboratoire au monde réel peut introduire des obstacles compliqués, dit-il. Si vous êtes en laboratoire, vous pouvez faire en sorte que ces insectes réagissent de manière assez fiable, explique Tumlinson. Quelle que soit la situation sur le terrain, les conditions sont difficiles à contrôler. Cela devient beaucoup plus difficile. Mais, dit-il, la haute sensibilité de ces insectes est trop fascinante pour être ignorée.

Il est très tentant de penser que nous pouvons en faire quelque chose, et peut-être que nous le pouvons, dit-il. Nous sommes en train d'apprendre autant que possible sur le fonctionnement des systèmes naturels.

Haarmann et son équipe ont effectué des essais sur le terrain, et il pense qu'un détecteur de bombes actionné par des abeilles n'est peut-être qu'à un an. Il imagine des robots télécommandés sur les champs de bataille, capables de transporter une petite armée d'abeilles domestiques vers un IED (engin explosif improvisé) ou une voiture piégée. Si les abeilles tirent la langue, une bombe est à proximité.

Vous perdez quelques abeilles, et cela me dérange, dit Haarmann, qui a ses propres ruches et a enseigné l'apiculture en Amérique du Sud. Mais je suis le seul à être dérangé.

Wingo, qui n'avait jamais travaillé avec des abeilles avant ce projet, estime qu'il a reçu des centaines de piqûres au cours de la période de recherche de 18 mois. Il s'est avéré extraordinairement intéressant, dit-il, mais se faire piquer n'est pas amusant.

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