Les abeilles se regroupent quand il fait froid – mais nous nous trompons complètement sur les raisons de ce phénomène

Les abeilles dans les ruches artificielles souffrent peut-être inutilement du froid depuis plus d'un siècle, car la conception des ruches commerciales est basée sur des données scientifiques erronées, comme le démontrent mes nouvelles recherches.

Depuis 119 ans, la croyance selon laquelle la façon dont les abeilles se regroupent leur confère une sorte d'isolation évolutive est fondamentale pour la pratique de l'apiculture, la conception des ruches et l'étude des abeilles. Plus récemment, les apiculteurs californiens ont même placé les colonies d'abeilles dans des chambres froides pendant l'été parce qu'ils pensent que c'est bon pour la santé du couvain.

Mais mon étude montre que le regroupement est un comportement de détresse plutôt qu'une réaction bénigne à la baisse des températures. Le fait d'inciter délibérément les abeilles à se regrouper par la pratique ou par une mauvaise conception de la ruche peut être considéré comme un manque de bien-être, voire de la cruauté, à la lumière de ces résultats.

Abeille à miel (Apis mellifera) Les colonies de ruches n'hibernent pas. Dans la nature, elles hivernent dans des cavités d'arbres qui maintiennent au moins une partie de leur population au-dessus de 18°C dans une large gamme de climats, y compris des hivers à -40°C. Mais la compréhension populaire de leur comportement hivernant est dominée par l'observation de leur comportement dans des ruches en bois minces (19 mm). Ces ruches artificielles ont des propriétés thermiques très différentes de celles de leur habitat naturel, des cavités d'arbres à parois épaisses (150 mm).

Surmonter l'hiver

Par temps froid, dans ces ruches aux parois minces, les colonies forment des disques denses d'abeilles, appelés grappes, entre les rayons. Le centre de ces disques (le noyau) est moins dense et plus chaud (jusqu'à 18 °C). C'est là que les abeilles produisent la majeure partie de la chaleur en mangeant et en métabolisant le sucre du miel. Les couches extérieures plus froides (le manteau) produisent très peu de chaleur car la température corporelle des abeilles est trop basse. Si la température descend bien en dessous de 10 °C, les abeilles mourront.

Depuis 1914, les manuels d’apiculture et les articles universitaires affirment que le manteau « isole » le noyau interne de la ruche. Les apiculteurs considéraient donc le regroupement comme naturel, voire nécessaire. Cette croyance a été utilisée dans les années 1930 pour justifier le maintien des abeilles dans des ruches à parois minces, même dans des climats à -30 °C. Cela a conduit, à la fin des années 1960 au Canada, à une pratique consistant à garder les abeilles dans des chambres froides (4 °C) pour les maintenir groupées pendant l’hiver.

Dans les années 2020, les apiculteurs ont réfrigéré les abeilles en été pour faciliter le traitement chimique des parasites. Cette pratique se produit partout aux États-Unis, par exemple dans l’Idaho, dans l’État de Washington et dans le sud de la Californie. En dehors d’un hiver froid, si les apiculteurs veulent traiter les infestations d’acariens, ils doivent normalement localiser et enfermer la reine. Mais le stockage au froid permet aux apiculteurs d’éviter cette étape fastidieuse, ce qui rend leurs services de pollinisation commerciale plus rentables.

En lutte pour se réchauffer

Cependant, mon étude a montré que les manteaux de groupe agissent davantage comme un dissipateur thermique, diminuant l’isolation. Le regroupement ne consiste pas à s’envelopper dans une épaisse couverture pour se tenir chaud, mais plutôt à lutter désespérément pour se rapprocher du « feu » ou mourir. Le seul avantage est que le manteau aide à maintenir en vie les abeilles proches de l’extérieur.

Lorsque la température extérieure de la ruche baisse, les abeilles situées autour du manteau entrent en état d'hypothermie et cessent de produire de la chaleur. Le manteau se comprime alors que les abeilles tentent de rester au-dessus de 10°C.

Le rapprochement des abeilles du manteau augmente la conductivité thermique entre elles et diminue l'isolation. La chaleur essaiera toujours de se déplacer d'une région plus chaude vers une région plus froide. Le taux de flux de chaleur des abeilles du noyau vers les abeilles du manteau augmente, ce qui maintient ces abeilles à l'extérieur du manteau à 10°C (espérons-le).

Pensez à une doudoune : c'est l'espace d'air entre les plumes qui aide à garder la personne qui la porte au chaud. Les grappes d'abeilles sont similaires à l'action de compression d'une doudoune, par laquelle la conductivité thermique augmente finalement jusqu'à celle d'un solide dense de plumes, plus proche d'une veste en cuir.

En revanche, lorsque les manchots se blottissent dans l'hiver antarctique, ils maintiennent tous leur corps au chaud à des températures similaires, et il y a donc peu ou pas de transfert de chaleur entre les manchots. Contrairement aux abeilles du manteau terrestre, aucun manchot n'est en état d'hypothermie.

Les universitaires et les apiculteurs ont négligé le rôle joué par l'espace d'air invisible entre la ruche et le groupe. Les fines parois en bois des ruches commerciales ne servent guère plus qu'à délimiter l'espace d'air et le monde extérieur. Cela signifie que pour que les parois de la ruche soient efficaces, elles doivent être substantiellement isolantes, par exemple avec 30 mm de polystyrène.

Cette incompréhension de l'interaction complexe entre l'enceinte de la colonie, les fluides thermiques (chaleur, rayonnement, vapeur d'eau, air) et le comportement et la physiologie de l'abeille est due au fait que les gens ne reconnaissent pas la ruche comme le phénotype étendu de l'abeille. D'autres exemples de phénotype étendu incluent une toile d'araignée et un barrage de castor.

Il n’existe quasiment aucune norme éthique pour les insectes. Pourtant, de plus en plus de preuves montrent que les insectes ressentent la douleur. Une étude de 2022 a révélé que les bourdons réagissent à des stimuli potentiellement nocifs d’une manière similaire à la douleur chez l’homme. Nous devons de toute urgence modifier les pratiques apicoles pour réduire la fréquence et la durée des regroupements.

Derek Mitchell, candidat au doctorat en génie mécanique, Université de Leeds