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30 septiembre 2018

El habitat de las hormigas, un modelo eficiente para aplicar -I. A.Ambiente - España






La naturaleza tiene la respuesta muchos de los retos que tenemos en la gestión de las ciudades en el mundo, que estamos cambiando a manos forzadas. Pongamos un ejemplo de fechas cercanas: Nawabshah es una ciudad de Pakistán de un millón de habitantes a 120 kilómetros de la costa. En Abril de 2018, sus termómetros alcanzaron los ¡50,2 grados!. Según los meteorólogos, posiblemente estamos ante la temperatura más alta jamás registrada con fiabilidad durante el cuarto mes del año en el mundo. El problema es que no es un hecho aislado, es una tendencia clara, rápida y extremadamente difícil de frenar.

Otro dato que hemos conocido en los últimos días, es que según la Organización Mundial de la Salud (OMS), nueve de cada diez personas en el mundo respiran aire contaminado, lo que provoca 7 millones de muertes anuales por causas directamente relacionadas la polución.

Las principales fuentes de contaminación del aire por partículas son el uso ineficiente de la energía en los hogares, la industria, los sectores de la agricultura y el transporte y las centrales eléctricas de carbón.

Aquí es donde la naturaleza a través de algo que ya he hablado en algún ocasión ( la  Biomimética”), puede ayudarnos a resolver este problema, atacando la distribución ineficiente de alimentos en nuestras ciudades.





Los hormigueros como ejemplo de logística inteligente

Un hormiguero (no el que trabajan las hormigas más famosas de la TV Trancas y Barrancas), es un mundo fascinante. Los hormigueros están formados por montones de tierra fina, arena o arcilla, a veces con hojas de pino. Algunas especies de hormigas utilizan palos pequeños, que se mezclan con tierra o arena, creando un montículo sólido que ofrece protección contra la intemperie.

Se han descubierto en Japón hormigueros conectados con colonias cooperantes que abarcan más de 21 km, y una colonia que cubre …5.800 km!! en Europa. La colonia de Europa se extiende desde la Riviera italiana hasta la esquina noroeste de España. Las hormigas son hormigas argentinas, y hay miles de millones de ellas, que viven en millones de nidos cooperantes.

Todos los hormigueros están entrelazados con muchas cámaras que están conectadas por túneles. Estas habitaciones pequeñas se utilizan para viveros, almacenamiento de alimentos e incluso como lugares de descanso para las hormigas obreras. Durante el día, las hormigas obreras mueven las larvas a las habitaciones más cerca de la parte superior del hormiguero, para que obtengan más calor. Por la noche, las mueven de nuevo a las cámaras inferiores. El diseño de los hormigueros varía dependiendo de la especie de hormiga.

La optimización que hay en la gestión del transporte de alimentos dentro de las colonias de hormigas puede inspirarnos para optimizar el transporte de alimentos en las ciudades, adaptando la solución a cada realidad local tal y como se hacen en los hormigueros.

Las hormigas mexicanas, por ejemplo, usan un modelo de eje y radio como los grandes distribuidores de alimentos, con un nido central y hormigas que hacen que los viajes se abaniquen hacia y desde el centro mientras buscan comida. Las hormigas argentinas, en lugar de utilizar nidos permanentes, están constantemente en movimiento, dividiéndose y uniéndose en nuevos grupos y anidando temporalmente a medida que avanzan. Las hormigas cortadoras de hojas de Malasia crean nidos centrales, pero las hormigas son de diferentes tamaños y cargan diferentes cargas para que coincidan con pequeñas hormigas, por ejemplo, portando pequeños esquejes de hojas y hormigas más grandes que cargan con las más grandes.

Ya existe una empresa llamada Farm Fare que está reinventando la cadena de suministro local de alimentos incluyendo con granjas familiares, centros de distribución descentralizados y compradores orientados a la sostenibilidad que trabajan como un hormiguero.

Farm Fare utiliza una APP para mostrar los alimentos disponibles en los centros de distribución de alimentos participantes en línea. Los diversos centros pueden usar esta información para comprar alimentos necesarios a granel y localmente de la región. Por ejemplo, si un comprador necesita más zanahorias rojas de lo que su propio centro puede proporcionar, puede ver y comprar zanahorias rojas disponibles de otros centros en la red.




COMO CREAR UN HORMIGUERO

La forma más sencilla de crear nuestro propio hormiguero es colocando dos planchas de material transparente como por ejemplo el cristal o el metacrilato una en frente de la otra, dejando una separación entre ambas de un centímetro. Para unir las planchas podemos utilizar listones de madera como método de sujeción.

En las paredes laterales haremos un agujero para colocar un tubo con diámetro suficiente como para que las hormigas puedan pasar.También podemos introducir otro tubo con el fin de darle mayor humedad al hormiguero. Si además queremos controlar la temperatura de la colonia, podemos incorporar un pequeño termómetro.

El siguiente paso es rellenar el hormiguero con sustrato, tierra normalmente pobre en materia orgánica, ya que así evitaremos los hongos. Sirve todo tipo de tierras, pero debemos evitar las que son ricas en humus y material orgánico. Esta tierra, además, debe ser tamizada para eliminar pequeñas piedras y después esterilizada para evitar restos orgánicos.

Una forma fácil y accesible para esterilizar nosotros mismos la tierra es calentándola en el microondas un par de minutos y pasándola al congelador entre 10 y 15 minutos más. Estos pasos deberemos repetirlos un par de veces para que sea efectivo, así como humedecer la tierra antes de meterla en el microondas.

Una vez hemos creado el hormiguero, hay que conseguir hormigas. La hormiga principal es la reina ya que es la única que es capaz de engendrar hormigas obreras y demás. Por eso, para empezar con nuestra colonia solo es necesario tener una hormiga reina, eso si, la hormiga reina que elijamos debe estar fecundada. Para diferenciar si es así o no, prestaremos atención ya que a esta hormiga, pasadas unas pocas horas de ser fecundadas, se le caen las alas. Los machos suelen ser más pequeños en tamaño que las hembras aladas. Además, las hembras aladas tienen un mesosoma o tórax muy abultado y un gran gaster o abdomen.

Con las primeras lluvias de primavera u otoño, es cuando salen los ejemplares reales con el objetivo de aparearse y crear nuevas colonias. cuando una hembra y un macho de diferentes hormigueros se encuentran, empieza el llamado vuelo nupcial, aunque éste no siempre se da, tras el que la hembra es fecundada. Así la hembra deja de volar y andando busca el mejor emplazamiento para el nuevo hormiguero. Mientras, sus alas se rompen y caen.

La alimentación de las hormigas es muy variada. Las hay básicamente granívoras (semillas), insectívoras (insectos), mieleras (secreciones azucaradas de larvas de insectos u hongos) u omnívoras (que comen de todo). Como consejo, para empezar te recomendamos hormigas granívoras pues son las más fáciles de alimentar ya que en cualquier tienda de animales o pajarería puedes comprar este tipo de semillas.

Dos aspectos importantes para el mantenimiento de la colonia son: mantener la humedad y la oscuridad. Para lo primero podemos utilizar un algodón húmedo, teniendo cuidado de que no se pudra, y para lo segundo, pegar una cartulina negra a la pared.




Fuentes de consulta y textos



31 agosto 2018

Los termiteros, de acuerdo a estudios recientes son construcciones de alta tecnologia - Marta Lorenzoi


Los termiteros respiran como pulmones

Científicos de la Universidad de Harvard describen con detalle cómo se ventilan los hogares subterráneos de las termitas. Los hogares subterráneos de las termitas se ventilan gracias a que su parte exterior actúa como un pulmón, exhalando e inspirando aire del interior y del exterior, a medida que la temperatura ambiente se modifica. Esto es lo que ha descubierto un equipo de investigadores de la Universidad de Harvard, tras realizar estudios muy detallados de diversos termiteros. 

Las termitas son unos insectos fascinantes, y no solo porque generen (según se ha dicho) círculos de hadas. También porque son capaces de levantar termiteros, esas construcciones “de alta tecnología” en los que habitan sus colonias, se cuida a la reina, nacen las larvas, etc. Comúnmente, una parte de los termiteros sobresale de la tierra y la otra constituye una cámara subterránea que es la parte principal de toda la estructura y en la que las termitas hacen su vida. 

¿Cómo se ventila esta zona?, se han preguntado los científicos desde hace tiempo. Sobre todo teniendo en cuenta que, para fabricar sus hogares, estos insectos usan solo sus cuerpos, la tierra y su saliva. A pesar de estas limitaciones, han logrado desarrollar estructuras eficientemente ventiladas (algo que aún sigue siendo todo un reto incluso para los inteligentes constructores de nuestra especie). 




El termitero-pulmón 

Ahora, investigadores de la Universidad de Harvard (EEUU) han logrado describir por vez primera con detalle cómo son ventilados los termiteros.  El sistema resulta asombroso, pues actúa de manera similar a un pulmón, inhalando y exhalando una vez al día,a medida que estas estructuras se calientan y se enfrían en función de la temperatura exterior. 

Para llegar a su conclusión, los científicos de Harvard midieron la velocidad del aire y su dirección dentro de los termiteros. También la temperatura y la concentración de CO2 en el interior de estas construcciones. 

Así fue como descubrieron que las oscilaciones de temperatura exterior -asociadas con el día y la noche- eran aprovechadas para dirigir la ventilación dentro de los termiteros, de una manera no muy diferente a como lo hace un pulmón. “Así que el montículo 'respira' una vez al día, por así decirlo ", afirma L. Mahadevan, el director del estudio, en un comunicado de la Universidad de Harvard.



Aprovechando los cambios en la temperatura exterior 

Los termiteros están construidos alrededor de grandes chimeneas centrales que van desde las galerías subterráneas hasta la parte más alta de los montículos que sobresalen. Mientras que el interior de los termiteros cuenta con grandes muros estructurales, el exterior es mucho más fino, con paredes que, aunque son impermeables, permiten el intercambio de gases. Mahadevan explica que, durante el día, la luz del sol calienta las paredes exteriores del montículo exterior de los termiteros, y en consecuencia también el aire interior de su chimenea. 

Este aire caliente baja entonces hacia las galerías del subsuelo. Durante la noche, en cambio, como el exterior se enfría, el flujo del aire se revierte: el aire caliente del interior del termitero sale hacia el exterior. Y así es como los termiteros están siempre bien ventilados, pues el CO2 entra y sale con el aire que sube y baja, manteniendo concentraciones adecuadas a lo largo de todo el día. 

Para realizar sus mediciones, muy complejas dado que se trataba de analizar pequeños flujos de aire circulante dentro de un espacio confinado, los científicos utilizaron una serie de sondas específicamente diseñadas. Con ellas se realizaron registros de día y de noche, tanto en termiteros habitados como en termiteros abandonados. Su estudio aparece publicado en la revista PNAS. 

Otros aspectos fascinantes de las termitas de los que ya hemos hablado son, por ejemplo, las “tendencias suicidas” de sus trabajadoras más viejas (cuando  estas son atacadas por enemigos, rompen la pared de su cuerpo para lanzar una gota de veneno y acabar con ellos) o la capacidad de estos insectos de autoorganizarse y trabajar en equipo sin recibir órdenes; una capacidad que incluso ha inspirado la fabricación de robots bastante peculiares.


Las grandes ciudades de las termitas

 Los termiteros son grandes ciudades con cámara real, zona de cultivos, sistema de aireación, refrigeración, zona de abastecimiento de materiales, personal especializado (defensa, construcción, agricultura, natalidad y guardería), etc. Existen diferentes tipos de termiteros según la especie de termita de la que se trate, pero aquí trataré tan sólo dos tipos.

En el primero de ellos encontramos termiteros de barro aplanados de hasta tres metros de altura. Las caras anchas se orientan en dirección este-oeste, mientras que las estrechas lo hacen en dirección norte-sur. Esta disposición no es caprichosa y responde a efectos térmicos, no magnéticos. Las termitas son sensibles al calor y un exceso del mismo las mataría, de este modo reciben los primeros rayos de sol al amanecer calentando el termitero por la cara este, mientras la cara oeste permanece fresca. Cuando el sol está en su cenit, el calor es máximo pero éste no afectará a las termitas, ya que los rayos inciden sobre la estrecha zona superior.




El otro tipo de termitero es una estructura en forma de torre que puede llegar a alcanzar los ocho metros de altura. El sistema de refrigeración que emplean sería la envidia de cualquier ingeniero, pues a la vez que consiguen mantener constante la temperatura realizan una ventilación del aire viciado (difunden dióxido de carbono al exterior y oxígeno al interior). 

Debido a la gran cantidad de habitantes que hay en el termitero (hasta varios millones) se genera calor, el aire se podría estancar y recalentar hasta un máximo letal para las termitas. Pero estos fabulosos ingenieros han conseguido la solución: la colonia ocupará la parte central del nido y el aire caliente y cargado de dióxido de carbono ascenderá a través de las galerías; en la parte superior el aire se desplazará hacia los laterales y descenderá por canales próximos a la superficie hasta el sótano; gracias a la porosidad de las paredes se producirá la difusión del dióxido de carbono hacia el exterior y del oxígeno hacia el interior. 

Del sótano parten canales hasta el nivel freático, en donde las obreras recogen el barro para la fabricación del termitero. El techo de dicho sótano está formado por una placa que soporta la colonia y de la cual parten una serie de placas concéntricas que absorben la humedad de la colonia; en las placas se producirá una evaporación de la humedad absorbida lo cuál enfriará el aire que llegó hasta el sótano, ascendiendo hasta la colonia cargado de oxígeno y a la temperatura adecuada.








Referencia bibliográfica: 

Hunter King, Samuel Ocko, L. Mahadevan. Termite mounds harness diurnal temperature oscillations for ventilation. PNAS (2015). DOI: 10.1073/pnas.1423242112. 
Mas información:
https://www.tendencias21.net/Los-termiteros-respiran-como-pulmones_a41027.html



23 mayo 2017

Edificios construidos por termitas - Eficiente ventilación



Las termitas del África subsahariana crean sus montículos de barro con complejos conductos y canales de forma que se mantienen en su interior unas condiciones óptimas para la supervivencia, es decir, una temperatura de 30º centígrados, oscilando 1º C entre el día y la noche. Y lo mejor de todo es que en el exterior la temperatura puede oscilar entre máximas de 40º C y mínimas de 2º C , es decir 38º C de diferencia, sin olvidar que la humedad también se mantiene constante.
Muchos arquitectos, tomando buena nota de la experiencia de las termitas, han proyectado edificios que imitan a la naturaleza. Un ejemplo de una construcción biomimética es el edificio Eastgate, un complejo de oficinas y compras en Harare (Zimbabwe), que cuenta con un sistema de aire acondicionado que imita a los montículos climatizadores de las termitas, consumiendo en torno a un 10% de la energía de un edificio convencional de su tamaño, es decir, ahorrando un 90% de los costes de climatización.
La climatización que han “ideado” las termitas consiste en excavar túneles en la base de su  estructura que enfrían el aire por medido de cámaras excavadas en barro húmedo, al mismo tiempo que envían el aire caliente a la parte superior a través de un conducto basado en el Efecto Venturi. Cuando es necesario, las termitas modifican los circuitos de canalización con la apertura de nuevos túneles y el tamponamiento de otros, regulando de esta forma el calor y la humedad.
Otro tipo de termitero con forma de torre consigue mantener constante la temperatura a la vez que ventila y renueva y el aire expulsando el dióxido de carbono al exterior e introduciendo oxigeno al interior.
La realidad es que el gran número de termitas existente genera calor y dióxido de carbono que hay que eliminar para proteger a la colonia, que ocupará la parte central del nido. De esta forma todo el aire caliente y cargado de dióxido de carbono ascenderá a través de galerías laterales y gracias a la porosidad de las paredes se producirá la difusión del dióxido de carbono hacia el exterior y del oxigeno hacia el interior. De la parte inferior del termitero parten canales hasta el nivel freático, donde las obreras recogen el barro para la fabricación del termitero.
Las termitas son como “extraterrestres” en nuestro planeta, de manera que han necesitado especializarse para su supervivencia. Mientras nosotros luchamos para obtener más energía para crecer con nuestras actuales tecnologías, las termitas han evolucionado su métodos de construcción utilizando únicamente fuentes de energía renovables que aprovechan todo lo que la naturaleza les ofrece.
No se conoce ningún otro ser vivo sobre la Tierra capaz de combinar ingeniería ambiental, arquitectura y climatización para obtener el máximo rendimiento de lo que la naturalez le pone a su alcance.

http://bioconsa.com/termitas-consumadas-arquitectos/


Los termiteros miden aprox, 7,5 mts. de altura y bajo tierra están aprox. 3 metros. Estos tienen un buen manejo de la temperatura, ya que donde se emplazan por el día tienen 40 º C y por la noche podría llegar hasta los 1 º C. 

Las termitas realizan pequeñas aberturas en el lodo húmedo, bajo los nidos, estos orificios se encargan de captar la brisa y bajan la Tº del lugar a medida que circulan por estos tubos, lo que se denominara Refrigeración por Evaporación. Ademas de utilizar el sistema de corrientes naturales que ocasionan que el aire caliente del lugar suba y así se renueve el aire del lugar.

El centro Eastgate, diseñado por el arquitecto Michael Pearce, al igual que el termitero este proyecto, esta constantemente ventilado, refrigerado y con calefacción, este cuenta con 4 paredes gruesas de mampostería en el exterior y un atrio que se encuentra en el centro del proyecto, el aire ingresa al proyecto por los múltiples orificios de ventilación y este al encontrarse con el atrio del centro se enfría o se calienta según la Tº de este.

Ademas cabe recalcar que la ventilación de este edificio cuesta la décima parte de lo que cuesta ventilar un edificio común y corriente.

https://felipediazt.wordpress.com/2015/03/20/biomimetica/


Video

















31 enero 2015

Trece Hogares de animales constructores de la naturaleza





Desde el antiguo Egipto y China, pasando por Miguel Ángel y Thomas Jefferson, la historia de la humanidad ha conocido muchos grandes arquitectos y diseños. A pesar de eso, los humanos, no fueron los primeros en construir viviendas, ya que algunos animales han fabricado estructuras complejas mientras los hombres aun vivían en cuevas. 




1. El Hornero Rojo Construido de arcilla y barro, este nido protege al hornero rojo de los predadores y si se encuentra abandonado, puede servir de hogar a otro pájaro. 

















2. La Zacua Mayor utiliza vid y césped para construir colonias de hasta de 30 individuos compuesto por el macho dominante y su harén de hembras. 

  




 3. El Tejedor Republicano: Oriundo del Sur de África, el Tejedor Republicano construye enormes nidos comunitarios de ramas y césped, que albergan a cientos de aves, muchas de las cuales son parte de la misma familia. El nido es utilizado como hogar permanente y contiene aposentos interiores utilizados para protegerse del frio durante la estación invernal. 










4. Las Golondrinas, algunas especies de Golondrinas construyen sus nidos de distintos tipos de materiales, otras buscan nidos abandonados, y otras eligen construir sus propios nidos utilizando su saliva. (En algunos lugares consumen estos nidos de golondrinas y son considerados una exquisitez) 





  

5. El Pergolero Pardo Estas pequeñas cabañas (llamada pérgola), compuestas de ramas y césped, son construidas por el Pergolero macho en vista de atraer potenciales parejas. Para que las cabañas luzcan más atractivas y prósperas estas aves suelen acomodar en el piso bayas, ramas, insectos, etc. Aunque parezca extraño, una vez encontrada la pareja el nido es abandonado.








6. El Ploceus, para protegerse de sus predadores el Ploceus construye su nido en las Acacias y en distintas palmeras espinosas. Aunque son pájaros que suelen vivir en colonias, también es posible encontrar algún miembro que construye de manera solitaria. 











9. Tricópteros 

Cuando el Tricópteros larva llega a momento de su maduración teje un capullo de arena, carcasas de conchas marinas y piedritas, mezclado con la seda que produce por sí mismo, creando de esta forma un lugar seguro y acorazado en donde terminar su maduración. 


7. Hormigas Tejedoras Australianas, oriundas de África central y el sudeste de Asia, las Hormigas Tejedoras utilizan hojas de plantas sujetas con seda que ellas mismas producen para armar sus nidos. Hay nidos pequeños construidos con una sola hoja, pero también otros que pueden medir hasta medio metro y están compuestos por muchas hojas. 


10. Termitas "Brújula" 
Estas enormes estacas que vemos son los nidos de las termitas, que son construidos con orientación al norte generalmente. Esta cualidad es la que les da el nombre de Termitas "brújula" y les permite regular la temperatura interna de los nidos. 




  





11. Avispas  La mayoría de las avispas no construyen nidos (prefiriendo una vida solitaria o parasitaria), pero las que viven en sociedad crean nidos de papel mezclando pulpa de plantas con su saliva. 








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