La estrategia de las hormigas

España está en plena ola de calor. La Agencia Estatal de Meteorología avisa que una masa de aire muy caliente y seca se ha instalado sobre la Península y que los termómetros ya marcan temperaturas de 40 °C o superiores. Toca estar a cobijo durante las horas centrales del día y permanecer bien hidratado. Desde mi refugio escandinavo me cuesta creer que haya zonas del planeta en las que temperaturas como esas o más altas sean lo habitual durante prácticamente todo el año; me refiero, por supuesto, a los desiertos. A pesar de su nombre, los desiertos están habitados por plantas y animales que se han adaptado a vivir bajo duras condiciones; y no solo eso, viven cómodamente dado que no tienen prácticamente competencia. Obviamente, cualquier animal o planta que sea capaz de sobrevivir en el desierto debe contar con una estrategia para poder soportar la escasez de agua y las altas temperaturas.

Recientemente he leído el libro de Bernd Heinrich Summer World. En él Heinrich cuenta como la hormiga plateada del Sahara, del género Cataglyphis, prefiere salir a patrullar el desierto durante las horas centrales del día, ya que a esa hora está a salvo de depredadores y además se puede alimentar de otros animales que están débiles o que hayan muerto a causa del calor. Pero ¿cómo consigue la hormiga mantenerse fresca y no morir achicharrada en sus merodeos bajo un sol abrasador? Los seres humanos sudamos para refrescarnos; el sudor, al evaporarse, nos ayuda a regular la temperatura corporal. Sudar es un lujo en un ambiente donde el agua es un bien escaso.

En el libro de Heinrich, publicado en 2009, se atribuye la supervivencia de la hormiga a su extraordinaria capacidad de orientación, la cual le permite volver al hormiguero rápidamente y sin equivocarse de camino cuando la temperatura se acerca a niveles letales; sin embargo, en 2015 un grupo de científicos de las Universidades de Columbia y Zürich—ver referencia al final del texto—demostraron que la hormiga plateada del Sahara, además de saber orientarse muy bien, combina refrigeración radiante con una alta reflexión de la radiación solar. El elegante diseño óptico de los materiales que componen el cuerpo de la hormiga le permite regular su temperatura de manera pasiva (sin necesidad de aporte de energía extra) y así poder pasearse a sus anchas por el desierto cuando otros no pueden.

¿En qué consiste la estrategia de la hormiga? La radiación solar esta compuesta por partículas llamadas fotones que, cuando son absorbidas por un cuerpo—ya sea éste un objeto, una persona, un edificio, una hormiga, etc.—le transfieren energía. Como consecuencia de la transferencia de energía, dicho cuerpo aumenta su temperatura. Los fotones solares se distribuyen sobre todo en las regiones ultravioleta, visible (la luz que vemos con nuestros ojos) e infrarrojo cercano. Cuando un cuerpo refleja los fotones solares evita así el intercambio de energía y por tanto el consiguiente aumento de temperatura. La hormiga plateada del Sahara hace exactamente eso, refleja fuertemente la radiación solar. Lo cierto es que el adjetivo plateada nos da ya una pista: la hormiga se comporta como un espejo, de ahí su aspecto plateado. Sin embargo, la cosa no queda aquí: cualquier cuerpo caliente, en particular el de una hormiga, reduce su temperatura emitiendo energía en forma fotones. La superficie del cuerpo de la hormiga está específicamente diseñada para tener una alta emisividad de fotones en el infrarrojo medio, donde se sitúa convenientemente la llamada ventana atmosférica. Como su nombre indica, en esta región la atmosfera no absorbe ni refleja, sino que es transparente a los fotones. Esto es especialmente importante porque de esta manera el cuerpo de la hormiga puede perder calor emitiendo radiación hacia el espacio exterior, no recibiéndola otra vez de vuelta. Como vemos, todo encaja a la perfección: la hormiga es capaz de rechazar la mayor parte de la radiación solar además de emitir de manera eficiente radiación térmica para refrigerarse. Esta es la estrategia de la hormiga, la cual le permite mantener una temperatura corporal por debajo de la del ambiente; otros moradores del desierto deben buscar refugio durante las horas centrales del día o perecer.

Una vez más la naturaleza nos lleva la delantera y es fuente de inspiración para nuevos desarrollos tecnológicos. En el ámbito de la arquitectura sostenible, los edificios situados en zonas cálidas pueden ser refrigerados (minimizando el uso de aire acondicionado y reduciendo así el consumo energético) mediante un cool roof o techo frío basado precisamente en esta estrategia; la estrategia que una pequeña hormiga ha usado durante milenios.

Heinrich, Bernd, Summer World, Harper Collins, New York (2006).

Shi, Norman N. et al. Keeping Cool: Enhanced Optical Reflection and Radiative Heat Dissipation in Saharan Silver Ants, Science, 349, 298-301 (2015).

 

Sadineni, Suresh B. et al. Passive Building Energy Savings: A Review of Building Envelope Components, Renewable and Sustainable Energy Reviews, 15, 3617-3631 (2011).

 

By | 2019-06-28T10:26:21+00:00 junio 28th, 2019|Divulgación, portada|0 Comments

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José Montero Amenedo

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