Calor de 50 graus Celsius supera termorregulação de colmeias

Colônias de Apis mellifera expostas a temperaturas próximas de 50 graus Celsius não conseguiram manter a área de cria dentro da faixa térmica ideal. O calor elevou a temperatura do centro dos favos com crias de cerca de 35 graus Celsius para 38 graus Celsius em um intervalo de duas a sete horas. O resultado contesta a ideia, difundida em livros e revisões, de manutenção das condições internas da colmeia sob temperaturas do ar de até 60 graus Celsius.

Estudo de pesquisadores dos Estados Unidos avaliou 15 colônias em condições experimentais de calor intenso (DOI 10.1242/jeb.252357). Os pesquisadores aqueceram o ambiente ao redor das colmeias até aproximadamente 50 graus Celsius. A exposição durou, em mediana, quatro horas e meia. O aquecimento terminou quando a região central da cria atingiu 38 graus Celsius, limite associado a danos durante exposições prolongadas.

A temperatura no centro da cria aumentou 2,5 graus Celsius, com passagem de 35,4 graus Celsius para 38 graus Celsius. Na borda da área de cria, o valor subiu de 34,4 graus Celsius para 37,8 graus Celsius. Na periferia da colmeia, o aumento chegou a 10 graus Celsius, com elevação de 32 graus Celsius para 42,2 graus Celsius.

Regulação térmica

A capacidade de regulação térmica apresentou diferenças entre as regiões internas. O centro da cria alcançou índice de estabilidade térmica de 0,88. A borda da cria registrou 0,82. A periferia ficou em 0,47. Os dados indicam maior concentração das respostas de resfriamento nas áreas ocupadas pelas crias.

O armazenamento passivo de calor respondeu pela maior parcela da proteção térmica. Mel e cera absorveram 76% da energia durante o aquecimento. Os corpos das abelhas responderam por outros 14%. A redução da produção metabólica de calor contribuiu com 7%. O aumento da perda de calor por evaporação representou 3%.

O mel absorveu calor a uma taxa estimada de 13,3 watts. A cera respondeu por quatro watts. As abelhas armazenaram 3,2 watts nos próprios corpos. A supressão metabólica reduziu a produção térmica em 1,6 watt. O aumento do resfriamento por evaporação dissipou 0,6 watt.

Interpretação tradicional

Os resultados alteram a interpretação tradicional sobre a termorregulação das colônias. A literatura atribui papel central à coleta de água, à distribuição de gotas nos favos e à ventilação produzida pelo batimento das asas. O experimento confirmou aumento da perda de água, mas mostrou contribuição limitada desse processo para o balanço térmico da colônia inteira.

A evaporação pode manter importância localizada na região das crias. Essa área apresentou controle térmico mais preciso em comparação com a periferia. O comportamento das operárias concentra ventilação e umidificação perto dos estágios imaturos, mais sensíveis ao calor.

Durante o estresse térmico, o consumo de oxigênio e a produção de dióxido de carbono caíram cerca de 50%. A perda de água aumentou aproximadamente 29%. A resposta indica redução da atividade metabólica como estratégia adicional para limitar a geração interna de calor.

Comportamento das operárias

O aquecimento também alterou o comportamento das operárias. O fluxo de coletoras de pólen caiu de uma mediana de 2,7 abelhas por minuto para zero. A entrada de forrageadoras sem pólen não apresentou mudança significativa. O número visível de abelhas em ventilação aumentou. Treze das 15 colônias formaram aglomerações do lado externo da caixa, comportamento conhecido como “barba”.

O resfriamento noturno também participou da proteção térmica. Em condições naturais de verão no deserto do Arizona, a temperatura da periferia das colmeias variou mais de cinco graus Celsius na caixa inferior e mais de nove graus Celsius na caixa superior ao longo do dia. O mel resfriado durante a noite absorveu parte do calor recebido no período diurno.

Essa inércia térmica também pode prolongar a exposição após o pôr do sol. O mel aquecido libera energia lentamente. As abelhas não coletam água durante a noite. A combinação pode elevar o risco para as crias após dias muito quentes.

Capacidade de amortecimento

Colônias maiores tendem a apresentar maior capacidade de amortecimento térmico. Populações numerosas possuem mais abelhas, favos, cera e reservas de mel. Colônias em formação ou com baixo estoque de alimento dispõem de menor massa para absorver calor. Nessas condições, o controle depende mais de ventilação, evaporação e redução metabólica.

Os pesquisadores recomendam estratégias voltadas à redução da carga térmica e ao aumento da capacidade de armazenamento de calor. Entre as medidas citadas aparecem manutenção de populações maiores, preservação de reservas de mel, fornecimento de sombra e uso de materiais com maior massa térmica. Em regiões sujeitas a extremos, o manejo pode exigir mudança temporária dos apiários ou transferência das colmeias para ambientes refrigerados.

O experimento ocorreu sem radiação solar direta sobre as caixas. A estrutura usada no aquecimento também pode ter reduzido a perda de calor por convecção. Por esse motivo, a resposta das colônias em campo depende da duração da onda de calor, da velocidade do vento, da radiação solar, da construção da colmeia e da disponibilidade de água. Mesmo assim, os resultados mostram risco de falha da termorregulação sob temperaturas do ar próximas de 50 graus Celsius.