Le parc américain des Great Smoky Mountains, dans le Tennessee, est une destination touristique très populaire. Et voici le type de spectacle qui attend ses visiteurs les plus chanceux, au printemps. Ce gracieux ballet – sorte de parade amoureuse – est dû aux lucioles Photinus carolinus. Parfois, les flashs lumineux se coordonnent, comme si ces coléoptères s’étaient mis d’accord pour clignoter à l’unisson. Les flashs des femelles répondent à ceux des mâles lorsque ceux-ci sont éteints ; des couples peuvent alors se former. Sans la synchronisation, les mâles clignoteraient de manière désordonnée, créant une sorte de « brouhaha visuel » peu propice aux rencontres ! Mais dans quelles conditions la synchronisation se produit-elle ? Pour répondre à cette question, l’équipe emmenée par Raphaël Sarfati, de l’université du Colorado, à Boulder, a filmé des milliers de lucioles à l’aide de deux caméras à 360° placées à l’orée d’une clairière des monts Great Smoky. Pour chacune des dix nuits d’observation conduites en juin 2020, l’équipe a ensuite reconstitué les vagues bioluminescentes créées par les lucioles, dans une portion d’espace longue de 30 mètres et haute de dix. Résultat : lorsqu’il y a peu de lucioles, les éclairs apparaissent non corrélés. Les flashes synchrones, quant à eux, ne se produisent que lorsque l’essaim atteint une densité critique. En outre, ces flashes se répètent à intervalles réguliers, toutes les demi-secondes, au cours de salves longues de 10 à 20 secondes. Enfin, la synchronisation se produit, selon les termes du chercheur, grâce à « un réseau d’interactions visuelles ». Concrètement, lorsqu’une luciole s’allume, elle est vue par sa voisine qui s’allume à son tour, puis sa voisine à elle, et ainsi de suite de proche en proche, comme dans une course de relais lumineux. Ce qui explique que la vague puisse s’étaler sur de longues distances. L’environnement joue donc un rôle important dans ce phénomène : une luciole volant haut est plus visible qu’une congénère dissimulée dans les feuillages.