ألكساندر جافريليتشيف / شترستوك

نحل العسل تحت ضغط شديد. وقد انخفض عدد مستعمرات نحل العسل في الولايات المتحدة بمعدل متوسط تقريبا شنومكس٪ منذ 2010. أكبر مساهم في هذا الانخفاض هو الفيروسات التي تنتشر عن طريق الطفيليات ، فاروا المدمر. لكن هذا ليس وضعا طبيعيا. ينتشر الطفيل عن طريق ممارسات تربية النحل ، بما في ذلك الحفاظ على النحل في ظروف مختلفة تمامًا عن مسكنهم الطبيعي المجوف من الأشجار.

منذ عدة سنوات، لقد أثبتت أن فقدان الحرارة في خلايا نحل العسل من صنع الإنسان أكبر بعدة مرات من تلك الموجودة في أعشاش طبيعية. الآن ، باستخدام التقنيات الهندسية الأكثر شيوعًا التي تستكشف المشكلات الصناعية ، لقد أظهرت أن التصميم الحالي للخلايا التي يصنعها الإنسان يخلق أيضًا مستويات رطوبة منخفضة تفضل الفاروا طفيلي.

الأعشاش الطبيعية داخل تجاويف الأشجار تخلق مستويات عالية من الرطوبة ينمو فيها عسل النحل ويمنعها الفاروا من التكاثر. لذلك إذا استطعنا إعادة تصميم خلايا النحل لإعادة إنشاء هذه الحالات ، فيمكننا المساعدة في إيقاف الطفيلي ومنح نحل العسل فرصة للتعافي.

تتشابك حياة مستعمرة نحل العسل مع منزلها. يمكننا أن نرى هذا من طريقة متطورة يختار نحل العسل أعشاشًا ذات أحجام وخصائص صحيحة ، ومدى صعوبة عملهم على تعديلها. في الواقع ، يمكن رؤية العش كجزء من نحلة العسل نفسها ، وهو مفهوم يعرف في علم الأحياء باسم "النمط الظاهري الموسعة"، والتي تشير إلى جميع الطرق التي تؤثر بها جينات المخلوق على العالم.

ولعل المثال الأكثر شيوعًا للنمط الظاهري الممتد هو مثال القندس ، الذي يشكل بيئته من خلال التحكم في تدفق المياه بالسدود. تمكن الأعشاش نحل العسل من ضبط بيئتها بالمثل من خلال التحكم في تدفق اثنين من السوائل - بخار الماء والهواء - بالإضافة إلى شيء يعمل كالسوائل.

حدد نحل العسل شجرة مجوفة مع مدخل في الأسفل يجعل ارتفاع الهواء الساخن داخل العش أقل عرضة للفرار. ثم يقومون بتعديله عن طريق تطبيق مانع تسرب بخار مضاد للبكتيريا لراتنج الأشجار على الجدران الداخلية وأي ثقوب أو شقوق صغيرة. يمنع هذا أيضًا أي تسرب للهواء الدافئ ويساعد في الحفاظ على المستوى المناسب لبخار الماء. داخل العش ، يقوم النحل ببناء قرص عسل يحتوي على آلاف الخلايا ، توفر كل منها مناخًا معزولًا لتربية يرقات (نحل أطفال) أو صنع العسل.

تصاميم غير طبيعية

على الرغم من أهمية الأعشاش بالنسبة إلى نحل العسل ، فإن خلايا النحل التي نبنيها تحمل القليل من التشابه ولديها القليل من خصائص أعشاش الأشجار الطبيعية التي طورها النحل الأوروبي. في القرن 21st ، لا نزال نستخدم خلايا مصممة في 1930s و 1940s ، استنادًا إلى أفكار من 1850s. كانت الأعشاش الطبيعية علميًا فقط شملهم الاستطلاع في الآونة الأخيرة كما 1974 والبحث في الخصائص الفيزيائية بدأت فقط في 2012.

خلايا من صنع الإنسان هي القرفصاء والصرير (على سبيل المثال 45cm عالية) ، مصنوعة من الخشب الرقيق (تحت 2cm سميكة) مع مداخل كبيرة (حوالي 60cm²) وكثيرا ما فتحات كبيرة من شبكة سلكية تحتها. وقد صممت لتكون رخيصة وللمربي النحل للوصول بسهولة إلى النحل وإزالة العسل. في المقابل ، تطور نحل العسل الأوروبي مع أعشاش الأشجار الطبيعية التي يبلغ متوسط ​​طولها (حوالي 150cm) ، الضيقة (20cm) مع جدران سميكة (15cm) ومداخل صغيرة (7cm²).

خلايا من صنع الإنسان مقابل أعشاش طبيعية. ديريك ميتشل

لتقييم مدى إعادة إنشاء خلايا من صنع الإنسان ظروف أعشاش طبيعية ، كنت بحاجة لقياس تدفق السوائل (الهواء ، بخار الماء والحرارة) من حولهم. للقيام بذلك ، التفتت إلى جانب من العلوم والهندسة الفيزيائية ودعا thermofluids، دراسة السوائل والغازات والمواد الصلبة من الاحتراق ، وتغيرات الحالة ، وحركة الكتلة والطاقة.

في عش نحل العسل ، هذا يعني "احتراق" السكريات في العسل والرحل ، وتبخر الماء وتكثيفه ، وتدفق الهواء عبر العش. ويشمل أيضًا كل شيء يتم نقله بواسطة نحل العسل عبر المدخل أو التسريب عبر الجدران.

يمكن استخدام الحواجز المختلفة التي تخلقها أعشاش نحل العسل كحدود ملائمة في النماذج الرياضية للطاقة اللازمة والرطوبة الناتجة داخل العش. تجمع دراستي الجديدة بين هذه النماذج والبيانات من البحوث التجريبية على الخواص الحرارية لعش النحل وخلايا النحل الدراسات السلوكية على كيفية تهوية نحل العسل عشهم.

وقد مكنني ذلك من مقارنة متوسط ​​الرطوبة في خلايا النحل وأعشاش الأشجار مع تلك التي يحتاجها نحل العسل والطفيليات. لقد وجدت أن معظم خلايا النحل التي يصنعها الإنسان تزيد من فقد الحرارة بمقدار سبع مرات وحجم مدخلها أكبر بمقدار ثمانية أضعاف من عش الأشجار. هذا يخلق انخفاض مستويات الرطوبة التي تفضل الطفيلي.

أظهر بحثي أن دور عش النحل هو أكثر تطوراً من مجرد مأوى بسيط. التغييرات البسيطة في تصميم الخلية من أجل تقليل فقدان الحرارة وزيادة الرطوبة ، على سبيل المثال باستخدام مداخل أصغر وجدران أكثر سمكا ، يمكن أن تقلل من الضغط على مستعمرات نحل العسل الناجمة عن فاروا المدمر. ونحن نعلم بالفعل أن مجرد بناء خلايا من البوليسترين بدلاً من الخشب يمكن أن يزيد بشكل كبير من معدل البقاء على قيد الحياة وعسل النحل. المزيد من الأبحاث حول التعقيد الحراري للأعشاش سيتيح لنا تصميم خلايا النحل المثلى التي توازن احتياجات نحل العسل مع مربي البشر.

نبذة عن الكاتب

ديريك ميتشل ، مرشح دكتوراه في الهندسة الميكانيكية ، جامعة ليدز

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

كُتبٌ ذاتُ صِلَةٍ

تمويل التكيف مع المناخ والاستثمار في كاليفورنيا

جيسي كينان
يُعد هذا الكتاب بمثابة دليل للحكومات المحلية والمؤسسات الخاصة لأنها تتنقل في المياه غير المقيدة للاستثمار في التكيف مع تغير المناخ ومرونته. لا يعمل هذا الكتاب فقط كدليل مرجعي لتحديد مصادر التمويل المحتملة ولكن أيضًا كخارطة طريق لإدارة الأصول وعمليات التمويل العام. ويسلط الضوء على أوجه التآزر العملية بين آليات التمويل ، وكذلك النزاعات التي قد تنشأ بين المصالح والاستراتيجيات المختلفة. بينما ينصب التركيز الرئيسي لهذا العمل على ولاية كاليفورنيا ، يقدم هذا الكتاب رؤى أوسع لكيفية قيام الولايات والحكومات المحلية والمؤسسات الخاصة باتخاذ هذه الخطوات الأولى الحاسمة في الاستثمار في التكيف الجماعي للمجتمع مع تغير المناخ. متاح في أمازون

الحلول المعتمدة على الطبيعة للتكيف مع تغير المناخ في المناطق الحضرية: الروابط بين العلوم والسياسة والممارسة

نادية كابيش ، هورست كورن ، جوتا ستادلر ، أليتا بون
يجمع هذا الكتاب المفتوح الوصول بين نتائج الأبحاث والخبرات من العلوم والسياسات والممارسات لإبراز ومناقشة أهمية الحلول القائمة على الطبيعة للتكيف مع تغير المناخ في المناطق الحضرية. يتم التركيز على إمكانات النهج القائمة على الطبيعة لخلق منافع متعددة للمجتمع.

تقدم مساهمات الخبراء توصيات لإنشاء أوجه التآزر بين عمليات السياسات الجارية والبرامج العلمية والتنفيذ العملي لتغير المناخ وتدابير الحفاظ على الطبيعة في المناطق الحضرية العالمية. متاح في أمازون

مقاربة نقدية للتكيف مع تغير المناخ: الخطابات والسياسات والممارسات

بقلم سيلجا كليب ، ليبرتاد شافيز رودريغيز
يجمع هذا الحجم المحرر الأبحاث الحاسمة حول الخطابات والسياسات والممارسات المتعلقة بالتكيف مع تغير المناخ من منظور متعدد التخصصات. واستنادا إلى أمثلة من دول من بينها كولومبيا والمكسيك وكندا وألمانيا وروسيا وتنزانيا وإندونيسيا وجزر المحيط الهادئ، وفصول تصف كيف يتم تفسير تدابير التكيف، حولت، وتنفيذها على المستوى الشعبي وكيف يمكن لهذه التدابير تغيير أو التدخل في علاقات القوة والتعددية القانونية والمعرفة المحلية (الإيكولوجية). بشكل عام ، يتحدى الكتاب وجهات نظر ثابتة للتكيف مع تغير المناخ من خلال مراعاة قضايا التنوع الثقافي ، والجدوى البيئية وحقوق الإنسان ، وكذلك النهج النسوي أو التقاطعي. يسمح هذا النهج المبتكر بتحليل التكوينات الجديدة للمعرفة والقوة التي تتطور باسم التكيف مع تغير المناخ. متاح في أمازون

من الناشر:
عمليات الشراء على موقع أمازون تذهب لتحمل تكلفة جلبك InnerSelf.comelf.com, MightyNatural.com, و ClimateImpactNews.com دون أي تكلفة ودون المعلنين الذين يتتبعون عادات التصفح الخاصة بك. حتى إذا قمت بالنقر فوق رابط ولكنك لا تشتري هذه المنتجات المحددة ، فإن أي شيء آخر تشتريه في هذه الزيارة نفسها على Amazon يدفع لنا عمولة صغيرة. لا توجد تكلفة إضافية عليك ، لذا يرجى المساهمة في هذا الجهد. بامكانك ايضا استخدام هذا الرابط لاستخدامه في Amazon في أي وقت حتى تتمكن من المساعدة في دعم جهودنا.