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Au cœur de notre nanoenvironnement avec les abeilles mellifères

Le projet LINA ouvre une exploration transdisciplinaire des nanomatériaux de notre environnement quotidien en s’appuyant sur le savoir ancestral des abeilles mellifères et les vertus des produits de la ruche.

Le projet LINA « Lire la Nature – oser l’Apiculture » trouve son origine dans l’identification récente de nanocomposites polymères issus de décharges plasmas dans le miel, le miellat, la cire, la propolis1. Cette découverte originale fait suite aux recherches de Marie-Agnès Courty et Jean-Michel Martinez (PROMES) sur la production dans l’atmosphère de nanomatériaux à partir d’aérosols ionisés.

a. L’ionisation provient de divers phénomènes naturels : rayonnement solaire, éclairs, foudre, volcanisme, feux géants, méga-tempêtes, rentrées dans l’atmosphère de débris haute vélocité. Ces nanomatériaux en films, filaments ou agrégats millimétriques sont souvent confondus avec les microrésidus de dégradation des plastiques issus de la pétrochimie. Ils s’en distinguent par une matrice polymère nanostructurée, signature d’un assemblage sous champ électrique

b. Les nanoparticules en feuillets de type graphène leur confèrent des propriétés remarquables : conduc- tivité électrique, résistance mécanique et thermo- mécanique, biorécalcitrance.

Le traçage de nanomatériaux typiques de décharges plasmas dans l’air, l’eau, les résidus de combustion actuels ou anciens révèle un phénomène jamais envisagé : la retombée sur les sur- faces terrestres d’une population de nanoparticules hyper-réactives au fil d’évènements géologiques récurrents. Les effets sur la santé humaine de ce stock de nanofeuillets porteurs de nanoim- puretés potentiellement intrusives dans le vivant restent à explorer.

Le projet LINA propose d’utiliser la ruche comme milieu modèle pour lire l’impact sur l’environnement et sur la santé humaine des nanoproduits d’ionisation naturelle. Il vise trois objectifs :

(1) révéler la capacité des abeilles mellifères à détecter les nanoparticules ionisées dans les ressources collectées : nectar, pollens, eau, sels ;

(2) percer leur maîtrise à exploiter les propriétés de ces nanoparticules pour assurer la qualité et la préservation des produits de la ruche ;

(3) identifier les biomécanismes de production de décharges plasmas mis en jeu à nanoéchelle pour

stabiliser les nanoparticules ionisées en nanocomposites polymères et les stocker dans la cire et le miel. Cette transformation durable des nanoparticules ionisées serait assurée au sein de la ruche par les ondes acoustiques ultrasonores, connues pour être émises par les abeilles.

Le projet LINA s’appuie sur un corpus de ruchers pilotes gérés par Jean Llobet, exploitant en apiculture traditionnelle, au titre de l’entreprise partenaire. Ces contextes de référence vont permettre de suivre la collecte des nanoparticules ionisées par les abeilles mellifères au gré des besoins saisonniers de la colonie.

1. Les mécanismes de production des nanocomposites sont étudiés en laboratoire par décharges plasmas à PROMES et par ultrasonolyse à l’ICSM (Rachel Pflieger)

2. Le traçage et la caractérisation à nanoéchelle des nanoparticules issues des res- sources collectées et des nanocomposites polymères produits par les abeilles s’appuient sur les compétences et les moyens des plateformes analytiques de ChimEco (Claude Grison)

3. de l’ICGM (Erwan Oliviero)

4. de PROMES et de l’UPVD (EnRMAT).

Une des tâches du projet LINA est de comparer la composition des nanocomposites de ruchers ac- tuels à ceux préservés dans des ruches et objets transformés issus de cires d’abeille anciennes : cires d’embouteillage, cierges, sceaux, produits cosmétiques ou de la pharmacopée antique, statuettes, ex-voto… Les historiens, ethno-archéologues et archéologues. 5 associés au projet LINA vont constituer un corpus des nanomémoires figées dans des cires couvrant toutes les périodes de la préhistoire paléolithique à l’époque contemporaine.

Le partage de cette lecture sur la longue durée des relations entre périodes de forte ionisation et activités des abeilles mellifères avec l’ensemble de la société particulièrement le monde apicole en région permettra à tous de se familiariser avec la complexité d’un nanoenvironnement vieux comme le monde dont les secrets enfin dévoilés n’ont pas fini de nous surprendre.

Références :

a) Courty & Martinez, 2015, doi: 10.1016/j.proeng.2015.04.012

b) Hamdan et al., 2017, http://dx.doi.org/10.1007/s11090-017-9816-8

c) Courty et al., 2020, https://doi.org/10.1016/j.jasrep.2020.102215

Marie-Agnès Courty : CNRS-UPR 8521 PROMES. Procédés, Matériaux et Energie Solaires. Rambla de la Thermodynamique. Tecnosud. 66100 Perpignan.
marie-agnes.courty@promes.cnrs.fr

Jean Llobet : Mas Averos, 6370 Pezilla la Rivière.
jose.llobet@aliceadsl.fr

Jean-Michel Martinez : UPVD-UPR 8521 PROMES. IUT Génie Biologique, 77 Chemin de la Passio Vella, 66100 Perpignan.
martinez@univ-perp.fr

Subvention d’investissement Recherche et Sociétés 2019, Région Occitanie Pyrénées-Méditerranée, Projet « LINA » : Lire la nature – Oser l’Apiculture, N°19015250, durée 3 ans.

1) Travaux du GIEAN « Groupe Interdisciplinaire sur l’Electricité Atmosphérique » Marie-Agnès Courty et Marc Conesa (CRISES, Univ. Paul Valéry, Montpellier), projet MSH-sud Montpellier.

2) Institut de Chimie séparative de Marcoule, UMR 5257 CNRS-CEA-Univ. de Montpellier.

3) Laboratoire de Chimie Bio-inspirée et d’Innovations Ecologiques UMR 5201, CNRS-CEA-Univ. de Montpellier.

4) Institut Charles Gerhardt UMR 5253 CNRS- Univ. de Montpellier- ENSCM. 5Partenaires impliqués et collaborations en cours : Marc Conesa (CRISES, Univ. Paul Valéry, Montpellier) ; Christine Rendu (UMR 5136 FRAMESPA, Université de Toulouse – Jean Jaurès et CNRS) ; Nicolas Marty et Mireille Courrent (CRESEM, UPVD) ; Archives départementales des Pyrénées-Orientales ; Marie-Hélène Moncel (UMR 7194 CNRS-MHN).

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