Des milliers de milliards de merveilles bizarres de l’évolution, les cigales périodiques aux yeux rouges qui ont des pompes dans la tête et des muscles en forme de jets dans le dos, sont sur le point d’émerger en nombre inégalé depuis des décennies, voire des siècles.

Sortant de terre tous les 13 ou 17 ans, avec un chant collectif aussi bruyant que des moteurs à réaction, les cigales périodiques sont les reines du calendrier de la nature.

Ces insectes noirs aux yeux globuleux diffèrent de leurs cousins aux teintes plus vertes qui sortent chaque année. Elles restent enfouies année après année, jusqu’à ce qu’elles remontent à la surface et s’emparent d’un paysage, recouvrant les maisons de leurs exosquelettes et rendant le sol croustillant.

Ce printemps, une double dose inhabituelle de cigales est sur le point d’envahir quelques régions des États-Unis.

« Les cigales périodiques ne sont pas subtiles », a déclaré John Cooley, un spécialiste des cigales à l’Université du Connecticut

Si vous êtes fasciné par la prochaine éclipse solaire, les cigales sont plus étranges et plus grandes, a dit Saad Bhamla, biophysicien à Georgia Tech.

« Nous avons des milliers de milliards de ces organismes vivants étonnants qui sortent de la Terre, grimpent aux arbres et c’est une expérience unique, un spectacle à voir, a déclaré M. Bhamla. C’est comme si une espèce extraterrestre entière vivait sous nos pieds et que, certaines années, elle sortait pour nous saluer. »

Parfois confondues avec des criquets voraces et non apparentés, les cigales périodiques sont plus gênantes qu’elles ne causent de dommages économiques bibliques. Elles peuvent nuire aux jeunes arbres et à certaines cultures fruitières, mais ce phénomène n’est pas très répandu et peut être évité.

La plus grande couvée géographique du pays ― appelée couvée XIX et apparaissant tous les 13 ans ― est sur le point de traverser le Sud-Est, ayant déjà créé d’innombrables trous de forage dans l’argile rouge de la Géorgie. C’est un signe certain de l’occupation prochaine des cigales. Les cigales émergent lorsque le sol se réchauffe à 17,8 degrés Celsius, ce qui se produit plus tôt qu’auparavant en raison du changement climatique, selon les entomologistes. Les insectes sont d’abord bruns, mais ils deviennent plus foncés au fur et à mesure qu’ils grandissent.

Peu après l’apparition de ces insectes en grand nombre en Géorgie et dans le reste du Sud-Est, des cousines des cigales, qui apparaissent tous les 17 ans, inonderont l’Illinois. Il s’agira de la couvée XIII.

« Vous avez une couvée très largement répandue, la couvée XIX, mais vous avez une couvée historiquement très dense et abondante dans le Midwest, la couvée XIII, a expliqué Mike Raupp, entomologiste à l’Université du Maryland.

« Et lorsque vous mettez ces deux éléments ensemble, vous avez plus de cigales que n’importe où ailleurs à n’importe quel moment », a dit Paula Shrewsbury, entomologiste à l’Université du Maryland.

Ces cigales cachées ne se trouvent que dans l’est des États-Unis et dans quelques minuscules autres endroits. Il y a 15 couvées différentes qui sortent toutes les quelques années, sur des cycles de 17 et 13 ans.

Les chiffres qui sortiront cette année ― en moyenne un million par hectare sur des centaines de millions d’hectares dans 16 États ― sont stupéfiants. Des centaines de billions, voire des quadrillions, selon M. Cooley.

Une émergence conjointe adjacente encore plus importante se produira lorsque les deux plus grandes couvées, la XIX et la XIV, sortiront ensemble en 2076.

Selon M. Cooley et plusieurs autres entomologistes, l’origine de certains des nombres astronomiques de cigales peut probablement être attribuée à l’évolution. Grasses, lentes et savoureuses, les cigales périodiques constituent un repas idéal pour les oiseaux, a déclaré M. Raupp, qui les mange lui-même. « Mais il y en a trop pour qu’elles soient mangées jusqu’à l’extinction », a-t-il dit.

« Les oiseaux du monde entier vont se régaler. Leurs ventres seront pleins et, une fois de plus, les cigales sortiront triomphantes », a déclaré M. Raupp.

L’autre façon dont les cigales utilisent les nombres, ou les mathématiques, c’est dans leurs cycles. Elles restent sous terre 13 ou 17 ans, deux nombres premiers. Ces nombres grands et impairs sont probablement une astuce évolutive pour empêcher les prédateurs de se fier à une émergence prévisible.

Les cigales peuvent causer des problèmes aux jeunes arbres et aux pépinières lorsque leur accouplement et leur nidification pèsent sur les branches et les cassent, a expliqué M. Shrewsbury.

Les cigales périodiques recherchent la végétation entourant les arbres matures, où elles peuvent s’accoupler et pondre des œufs, puis aller sous terre pour se régaler des racines, a expliqué Gene Kritsky, biologiste à l’Université du Mont-Saint-Joseph et spécialiste des cigales, qui a écrit un livre sur la double émergence de cette année. Cela fait des banlieues américaines le « paradis des cigales périodiques », a-t-il déclaré.

Les tympans peuvent être mis à rude épreuve lorsque toutes ces cigales se rassemblent dans ces arbres et commencent à chanter en chœur. C’est comme dans un bar pour célibataires, les mâles chantant pour attirer les partenaires, chaque espèce ayant son propre cri d’accouplement.

M. Cooley porte des protections auditives car le bruit peut être très intense.

« Les décibels sont de l’ordre de 110, explique-t-il. C’est comme si vous mettiez votre tête à côté d’un avion à réaction. C’est douloureux. »

M. Kritsky imite le mâle en chantant « ffaairro » (son ton monte), « ffaairro ».

« Elle bat des ailes, raconte Kritsky. Il se rapproche. Il chante. Elle bat des ailes. Quand il se rapproche vraiment, il n’a pas d’espace, il fait ffaairro, ffaairro, ffaairro, fffaairo. »

L’accouplement est alors consommé, la femelle pondant des œufs dans une rainure d’une branche d’arbre. La nymphe de la cigale tombe sur le sol, puis creuse sous terre pour atteindre les racines d’un arbre.

Les cigales ont la particularité de se nourrir du xylème de l’arbre, qui transporte l’eau et certains nutriments. La pression à l’intérieur du xylème est plus faible qu’à l’extérieur, mais une pompe dans la tête de la cigale permet à l’insecte d’extraire de l’arbre le liquide qu’il n’aurait pas pu évacuer autrement, explique Carrie Deans, entomologiste à l’Université de l’Alabama à Huntsville.

Ces insectes sont les urinateurs les plus puissants du règne animal, avec des débits qui font honte aux humains et aux éléphants. Ils ont des pompes dans la tête qui tirent l’humidité des racines des arbres, ce qui leur permet de se nourrir pendant plus de dix ans sous terre. Ce sont des sauveteurs de chenilles.

Et ils sont ravagés par une maladie sexuellement transmissible qui les transforme en zombies.

Des pompes dans la tête

À l’intérieur des arbres se trouvent des sèves sucrées et riches en nutriments qui circulent dans un tissu appelé phloème. La plupart des insectes adorent cette sève. Mais pas les cigales : elles préfèrent le tissu appelé xylème, qui transporte principalement de l’eau et un peu de nutriments.

Et il n’est pas facile de pénétrer dans le xylème, qui ne s’écoule pas lorsqu’un insecte y pénètre, car il est soumis à une pression négative. Selon Carrie Deans, entomologiste à l’Université de l’Alabama à Huntsville, la cigale peut accéder au liquide grâce à sa tête surdimensionnée dotée d’une pompe.

Elle utilise sa trompe comme une minuscule paille ― de la largeur d’un cheveu ― et la pompe aspire le liquide, a expliqué Saad Bhamla, professeur de biophysique à Georgia Tech. Elles passent presque toute leur vie à boire, année après année.

« C’est une façon difficile de gagner sa vie », a déclaré M. Deans.

Suivre le courant

Tout ce liquide aqueux doit ressortir à l’autre bout. Et c’est le cas.

En mars, M. Bhamla a publié une étude sur les débits d’urine des animaux du monde entier. Les cigales étaient manifestement les plus fortes, urinant deux à trois fois plus fort et plus vite que les éléphants et les humains. Il n’a pas pu observer les cigales périodiques qui se nourrissent et urinent principalement sous terre, mais il a utilisé la vidéo pour enregistrer et mesurer le débit de leurs cousines d’Amazonie, qui a atteint environ trois mètres par seconde.

Elles possèdent un muscle qui pousse les déchets à travers un minuscule trou, comme un jet, a expliqué M. Bhamla. Il dit avoir appris cela lorsque, en Amazonie, il est tombé sur un arbre que les habitants appelaient « arbre pleureur » parce que le liquide s’écoulait, comme si la plante pleurait. C’était de l’urine de cigale.

« Vous vous promenez dans une forêt où les cigales chantent en chœur par une chaude journée ensoleillée. On a l’impression qu’il pleut, a expliqué John Cooley, entomologiste à l’Université du Connecticut. C’est leur miellat ou les déchets qui sortent par l’arrière… C’est ce qu’on appelle la pluie de cigale. »

Bonnes pour les chenilles

Les années et les régions où les cigales sortent, les chenilles bénéficient d’un répit.

Dan Gruner, entomologiste à l’Université du Maryland, a étudié les chenilles après l’émergence des cigales en 2021 dans le centre du littoral atlantique. Il a constaté que les insectes qui se transforment en papillons de nuit ont survécu au printemps en plus grand nombre parce que les oiseaux qui les mangent habituellement étaient trop occupés à attraper les cigales.

Les cigales périodiques sont « paresseuses, grosses et lentes, a indiqué M. Gruner. Elles sont extraordinairement faciles à capturer pour nous et pour leurs prédateurs. »

Cicades zombies

Il existe une maladie sexuellement transmissible mortelle, un champignon qui transforme les cigales en zombies et fait tomber leurs parties intimes, a expliqué M. Cooley.

Il s’agit d’un problème réel qui « est encore plus étrange que la science-fiction, a-t-il ajouté. Il s’agit d’une maladie zombie sexuellement transmissible. »

M. Cooley a vu des régions du Midwest où jusqu’à 10 % des individus étaient infectés.

Le champignon est également du type qui a des effets hallucinatoires sur les oiseaux qui les mangeraient, a rappelé M. Cooley.

Ce champignon blanc s’empare du mâle, ses gonades sont arrachées de son corps et des spores crayeuses se répandent sur les autres cigales voisines, a-t-il expliqué. Les insectes sont stérilisés, mais pas tués. Le champignon utilise ainsi les cigales pour se propager à d’autres.

« Elles sont complètement à la merci du champignon, a déclaré M. Cooley. Ce sont des mortes ambulantes. »