III. Le gerris, un insecte défiant les lois de la physique

c) Un bon indicateur de pollution

     Les tensioactifs (que l'on appelle aussi agents de surface) sont des substances solubles dans l'eau, ayant la propriété de se concentrer aux interfaces entre l'eau et d'autres substances peu solubles dans l'eau comme les corps gras par exemple .

Il y a deux facteurs qui permettent la flottaison du gerris en rapport avec l'eau :

- La tension superficielle

- De poils hydrophobes sur l'eau

Les agents tensioactifs réduisent la tension superficielle de l'eau. C'est la raison pour laquelle la force qui soutenait les pattes du gerris n'est plus présente, elles n'ont donc plus aucun support donc le gerris coule.

Les tensioactifs sont composés de molécules amphiphiles. C'est à dire que ces molécules présentent chacune deux extrémités différentes :

-  une queue hydrophobe non polaire : une longue chaîne carbonée insoluble dans l'eau

-  une tête hydrophile, présentant un pôle d'électronégativité et donc polaire, pouvant se lier avec les molécules d'eau lorsque ces molécules sont en contact avec l'eau, elles s'orientent de manière à ne pas avoir leur tête hydrophobe en contact avec l'eau.

     Il faut savoir que l'eau est polaire car ses centres géométriques des charges positives ( au niveau de l'hydrogène) et négatives ( au niveau de l'oxygène ) ne coïncident pas. De ce fait, l'eau attirera les molécules polaires et repoussera les non polaires.

     En se plaçant ainsi, les « têtes » des tensioactifs s'insèrent entre les molécules d'eau et forment des liaisons avec les molécules d'eau de surface. Cela va consommer des liaisons hydrogènes assurant la cohésion de l'eau et donc cette cohésion est réduite : la tension superficielle est abaissée. Une fois cette tension superficielle réduite, comme nous l'avons dit auparavant, le gerris n'as plus de « support », il coule.

Dans le cas où le gerris flotte, les forces exercées sur son corps se compensent (nous allons prendre en compte la force de la pesanteur et celle de la tension superficielle) : l'équilibre est donc respecté.

Cependant, lorsqu'on ajoute des tensioactifs dans l'eau, le gerris coule. Les forces ne se compensent pas : cela implique théoriquement que la force de la tension superficielle est inférieure à celle de la pesanteur.

Ils ne peuvent pas se poser sur des eaux polluées car la tension superficielle de ces eaux n'est pas assez élevée pour pouvoir supporter leur poids.

Ainsi les gerris se trouvent être d'excellents bio indicateurs. Leur présence ou leur absence permet de se renseigner sur l'état de l'eau, elle permet de savoir si celle-ci est polluée par des tensioactifs ou non. 

Nous pourrions alors nous demander si, aujourd'hui, dans un environnement où la pollution prend de plus en plus d'ampleur, la disparition des gerris serait envisageable ?


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