Une équipe de chercheurs de Penn State a capturé les premières observations naturelles d'arbres émettant de faibles lueurs électriques, appelées effets couronne, lors d'orages. Cette découverte, réalisée en Caroline du Nord, confirme un phénomène théorisé depuis longtemps mais jamais observé en dehors des laboratoires. Ces lueurs pourraient contribuer à la purification de l'air par la production de radicaux hydroxyles.
En juin 2024, des chercheurs du département de météorologie et de sciences atmosphériques de l'université de Penn State ont conduit une Toyota Sienna 2013 modifiée le long de la côte Est, équipée d'un instrument télescopique personnalisé pour détecter les effets couronne provenant de la cime des arbres au milieu des tempêtes. Après des difficultés initiales en Floride, l'équipe, dirigée par l'étudiant en doctorat Patrick McFarland et le professeur émérite William Brune, avec la professeure adjointe de recherche Jena Jenkins et l'ancien professeur associé de recherche David Miller, a connu le succès près de l'université de Caroline du Nord à Pembroke. Là, au cours d'un orage de deux heures, ils ont ciblé un copalme d'Amérique situé à 30 mètres de leur fourgon et un pin à encens voisin alors que la tempête s'affaiblissait, enregistrant la première preuve de terrain de ce phénomène, comme détaillé dans Geophysical Research Letters en 2026. 859 événements de type couronne ont été capturés sur le copalme et 93 sur le pin, chacun durant de quelques fractions de seconde à plusieurs secondes, visibles principalement en lumière ultraviolette. Le système de télescope d'observation corona, un télescope newtonien relié à une caméra sensible aux UV avec des capteurs atmosphériques, a permis ces observations en filtrant les UV solaires. McFarland, l'auteur principal, a déclaré : 'Cela montre simplement qu'il reste encore de la science fondamentale à faire. Depuis plus d'un demi-siècle, les scientifiques ont théorisé l'existence de ces effets couronne, mais ceci le prouve.' Les nuages d'orage accumulent des charges négatives, attirant des charges positives à travers les arbres jusqu'à la pointe des feuilles, où des champs intenses déclenchent les décharges. Celles-ci produisent un rayonnement UV qui décompose la vapeur d'eau en hydroxyle, un oxydant atmosphérique clé qui réagit avec des polluants comme le méthane et les hydrocarbures émis par les arbres, contribuant potentiellement à la qualité de l'air. L'équipe a noté des dommages mineurs sur les feuilles aux sites de décharge, correspondant aux tests de laboratoire antérieurs, et prévoit des collaborations avec des écologistes pour étudier les effets sur les arbres et les forêts. McFarland a ajouté : 'C'est presque invisible à l'œil nu, mais nos instruments permettent de visualiser des étendues de lueurs scintillantes lorsque les orages passent au-dessus de nos têtes.'
