La fourrure de chameau et les glandes sudoripares se combinent pour former un puissant système de gestion de la température.

Introduction

Chameaux dromadaires du désert du Sahara (Camelus dromedarius) n'ayez pas seulement l'air inhabituel. Ils défient également nos attentes quant à ce qui est possible, en réussissant d'une manière ou d'une autre à combiner deux choses qui ne vont normalement pas ensemble : l'activité à des températures élevées et une faible consommation d'eau. Une autre espèce, Homo sapiens, peuvent également être actifs à des températures élevées, mais nous le faisons en transpirant de grandes quantités d'eau afin de refroidir notre corps - des quantités d'eau que les chameaux ne peuvent souvent pas se permettre de perdre.

La stratégie

Parce que leur fourrure reste sèche au toucher, on croyait autrefois que les chameaux ne transpiraient pas du tout. Cela ne pourrait pas être plus éloigné de la vérité. L'interaction unique de leur sueur et de leur fourrure est la clé pour que les chameaux restent au frais.

Les chameaux ont des glandes sudoripares réparties sur toute leur peau, à partir desquelles l'eau élimine la chaleur corporelle par évaporation, tout comme chez les humains. Cependant, la peau de chameau est également recouverte d'une épaisse fourrure de 4 pouces (10 cm) de profondeur par endroits. Cette fourrure n'empêche cependant pas l'évaporation de l'eau. Ce qu'il fait, c'est isoler le chameau de la chaleur entrante.

A diagram showing a section of camel fur and how it slows heat gain from light, air, and the environment.
Image : Mesa Schumacher / Copyright © - Tous droits réservés

Le manteau de fourrure du chameau ralentit le gain de chaleur de trois manières principales, illustrées ci-dessus. Combiné au refroidissement par évaporation de la sueur, le chameau est capable de maintenir une température corporelle sûre dans son environnement chaud.

Ce pouvoir isolant de la fourrure du chameau réduit la quantité de chaleur transférée au corps du chameau depuis son environnement ambiant chaud par trois mécanismes principaux. La couleur claire de la fourrure d'un chameau reflète l'énergie lumineuse, réduisant le transfert de chaleur vers sa peau par rayonnement. L'air emprisonné dans la fourrure du chameau fonctionne comme un matériau mince, avec un espace entre les molécules individuelles, minimisant le transfert de chaleur vers la peau par conduction. Enfin, les poils individuels de la fourrure du chameau empêchent le mouvement de l'air, réduisant le transfert de chaleur vers sa peau par convection.

Entre la surface extérieure de leur fourrure et leur peau, les températures peuvent varier jusqu'à 30 degrés Celsius (86 degrés Fahrenheit) - la différence entre un jour d'été et un jour de neige. En conséquence, les chameaux ont besoin d'évaporer beaucoup moins d'eau de leur peau pour se rafraîchir. L'importance de leur fourrure est soulignée par le fait que les chameaux à fourrure tondue utilisent beaucoup plus d'eau que les chameaux à fourrure intacte.

Le potentiel

Les stratégies visant à réduire le gain de chaleur de l'environnement sont importantes dans de nombreux types d'applications, de l'informatique à l'habillement. Les applications supplémentaires incluent les technologies qui utilisent le refroidissement à base d'eau, où la conservation de l'eau reste une préoccupation. Dans tous ces types d'applications, les conceptions inspirées des chameaux qui combinent le refroidissement par eau avec l'isolation du gain de chaleur peuvent être particulièrement efficaces. Dans un système de refroidissement inspiré du chameau, un système aérogel-hydrogel est utilisé pour maintenir les matériaux biologiques au frais pendant de longues périodes en utilisant de minuscules quantités d'eau et d'énergie.

Dernière mise à jour le 11 juillet 2023