La estructura de los montículos de macrotermitas sobre el suelo facilita el intercambio de gases en el nido subterráneo utilizando corrientes de aire internas impulsadas por el calor solar.
Introducción
Las macrotermitas constructoras de montículos construyen montículos verticales con tierra, saliva y estiércol; algunos montículos en África miden varios metros de altura. Los montículos generalmente se asemejan a chimeneas, pero diferentes especies ventilan sus montículos de diferentes maneras. Algunas especies pueden crear montículos 'abiertos' con chimeneas u orificios de ventilación, mientras que otras construyen montículos 'cerrados' que carecen de grandes aberturas pero tienen paredes porosas. Dentro de estos dos montículos, las termitas obreras pueden cavar una serie compleja de túneles de varios tamaños. Las propias termitas viven en nidos subterráneos en colonias que pueden contener hasta un millón de individuos.
Algunas especies construyen montículos 'cerrados' que carecen de grandes aberturas pero tienen paredes porosas.
Montículos de termitas salpican el paisaje de la Reserva de Caza Moremi en el norte de Batswana.
La estrategia
La investigación publicada más reciente sobre los montículos de termitas sugiere que funcionan de manera muy similar a los pulmones de los mamíferos y actúan como órganos accesorios para el intercambio de gases en los nidos subterráneos. Anteriormente se pensaba que los montículos de termitas funcionaban para mantener continuamente la temperatura interna del nido dentro de un rango estrecho frente a las fluctuaciones extremas de la temperatura exterior, pero la investigación sobre las termitas constructoras de montículos como Macrotermes michaelseni, que construyen montículos cerrados, está ampliando nuestra comprensión de cómo funcionan estos montículos. Durante el día, los cambios en la temperatura interna del nido son menos extremos que los cambios en la temperatura exterior, pero en el transcurso de un año, la temperatura del nido varía y sigue de cerca la temperatura del suelo circundante. El suelo tiene una gran capacidad térmica, lo que significa que puede absorber o perder grandes cantidades de energía térmica antes de experimentar cambios de temperatura. En cierto modo, el suelo alrededor del nido de termitas actúa como un "amortiguador" contra los cambios diarios de temperatura exterior.
Los investigadores están estudiando activamente los montículos para comprender con precisión cómo la estructura del montículo facilita el intercambio de gases en la colonia subterránea. Parece que el mecanismo principal es a través de corrientes de aire internas impulsadas por el calor solar. A medida que las temperaturas exteriores cambian a lo largo del día y el sol golpea diferentes superficies en el montículo, se desarrollan gradientes de temperatura entre la periferia y el centro del montículo. Estos gradientes de temperatura crean corrientes de aire ascendente y descendente dentro del montículo. La dirección de estas corrientes varía a medida que cambian los gradientes de temperatura a lo largo del día. La energía eólica proveniente de flujos de aire inestables fuera del montículo también puede desempeñar un papel secundario en la ventilación. Es probable que los flujos de aire internos promuevan la mezcla entre el aire del montículo y el aire del nido, lo que en última instancia facilita el intercambio de gases en el nido.
Montículos de termitas: Mecanismos de intercambio de gases en estado transitorio en colonias de termitas
Las posibilidades
En los Estados Unidos, las casas y los edificios representan alrededor del 40 % de nuestro consumo total de electricidad, y alrededor de un tercio proviene de los sistemas de calefacción y ventilación. La creciente comprensión de la estructura y la función de los montículos de macrotermitas podría inspirar sistemas de control climático que ahorren energía, lo que podría reducir sustancialmente las emisiones de gases de efecto invernadero.
Esta ilustración de un diseño de edificio que usa refrigeración pasiva fue presentada como parte del Student Design Challenge 2011 por un equipo de la Universidad de Clemson.
Esta ilustración fue enviada como parte de una entrada para el Student Design Challenge 2011 por un equipo de Chandigarh College of Architecture. Según el equipo, en los montículos de termitas, un sistema de canales y conductos hace circular el aire a través del montículo. Los pasadizos atraviesan áreas de los montículos que tienen paredes porosas o pequeños orificios de ventilación. Los poros actúan como conductos para la ventilación de aire fresco y la salida de aire viciado. Se han diseñado varias entradas pequeñas en la parte inferior y una salida grande en nuestra unidad de vivienda. Debido al efecto chimenea, la unidad de vivienda estará ventilada.
