A Terra perde calor constantemente através da atmosfera e para o espaço, incluindo inúmeras plumas de energia que escapam diariamente de uma fonte pouco explorada e possivelmente surpreendente: as aves.
No entanto, à medida que as alterações climáticas provocadas pelo homem distorcem esta troca de calor e aquecem cada vez mais o nosso planeta, compreender como as aves regulam a temperatura corporal torna-se essencial para a sua conservação, bem como para a nossa.
Em um novo estudo sobre termodinâmica aviária , biólogos e engenheiros uniram-se para medir a quantidade de calor e outros tipos de radiação eletromagnética que as aves absorvem, emitem e refletem no ambiente.
"É empolgante saber que as penas das aves estão evoluindo para dissipar calor no espaço sideral e, assim, acompanhar os desafios climáticos", explica Terry McGlynn, biólogo da Universidade Estadual da Califórnia, Dominguez Hills, e coautor do estudo.
Isso se refere ao calor infravermelho que pode atravessar partes da atmosfera terrestre, em vez de uma transferência direta para o espaço.
Primeiramente, os pesquisadores coletaram espécimes de museu de cinco espécies de aves ( coruja-orelhuda , corvo-comum , codorna-da-virgínia , gaio-de-steller e pardal-cantor ) do Museu de História Natural do Condado de Los Angeles, incluindo três a quatro subespécies de cada uma, provenientes de diversas regiões climáticas da América do Norte.
Em seguida, os pesquisadores usaram um espectrofotômetro UV-Vis para medir quanta luz os pássaros absorviam em comprimentos de onda ultravioleta a visível – cervejeiros também usam esse dispositivo para verificar a cor e a qualidade de suas cervejas .
No domínio ornitológico, a coloração visível ajuda as aves a atingirem os três grandes objetivos: camuflagem, comunicação e manter-se frescas.
Mas essa não é toda a história térmica, porque o calor, ou a radiação em comprimentos de onda infravermelhos, é invisível – tanto para humanos quanto para pássaros. Aliás, esses comprimentos de onda são semelhantes aos infravermelhos observados pelo JWST para revelar o Universo .
E não, os pesquisadores não usaram o telescópio espacial mais potente do mundo para observar seus pássaros. Mas eles usaram uma técnica compartilhada para analisar como as penas das aves reagiam a vários comprimentos de onda da luz infravermelha, daí a colaboração interdisciplinar para garantir os espectrômetros.
"É difícil obter acesso, e muitos engenheiros também não querem materiais biológicos contaminados em seus equipamentos sofisticados e caros", esclarece Allison Shultz, curadora de ornitologia do Museu de História Natural do Condado de Los Angeles e coautora do estudo.
De modo geral, os espécimes de aves provenientes de climas mais quentes ou de latitudes mais baixas, próximas ao equador, apresentaram absorção reduzida em comprimentos de onda ultravioleta e infravermelho próximo, o que é consistente com uma adaptação térmica para reduzir o estresse térmico.
De acordo com outra hipótese experimental, aves que vivem em campo aberto, expostas ao céu e ao sol, devem dissipar o calor de forma mais eficaz do que aves florestais. Consequentemente, as codornizes-da-virgínia, aves que preferem pastagens e pradarias, apresentaram a maior emissividade na radiação infravermelha média. Essas codornizes terrestres podem, portanto, emitir um pouco mais de calor infravermelho do que outras aves.
"Sempre que você sai e não tem um teto, um telhado ou uma árvore sobre sua cabeça, porque o espaço é muito frio em comparação com a Terra, o calor é emitido para o espaço", diz Shultz.
"Se você vive ao ar livre, se você é uma ave campestre, por exemplo, você fica exposto ao céu com bastante frequência. Então isso pode representar uma pressão seletiva maior para você."
Diversas outras descobertas surgiram. As corujas absorvem menos radiação em todos os comprimentos de onda e também apresentam a maior variabilidade na refletância, em comparação com aves diurnas, talvez devido a pressões seletivas menos rigorosas, já que as corujas são noturnas.
Contrariando as hipóteses térmicas, os corvos em climas mais quentes apresentaram maior absorção de radiação, apesar de frequentemente habitarem áreas abertas como as codornizes. Embora a plumagem mais escura do corvo absorva mais radiação solar, ela pode retê-la mais próxima das penas, de onde pode escapar mais facilmente, em vez de ser absorvida pelo corpo. Uma plumagem mais escura também pode ser termodinamicamente favorável para aves que realizam voos mais rápidos e frequentes.
Por fim, algumas aves, como a codorna-da-virgínia, corroboram a hipótese do "melhor dos dois mundos", pois permanecem bem camufladas na luz visível, ao mesmo tempo que reduzem o estresse térmico por meio de adaptações na quantidade de radiação infravermelha que absorvem, emitem ou refletem.
Talvez o mais importante seja que este estudo oferece mais evidências de como podemos aprender com a natureza para salvá-la.
"Um tema 'quente' na engenharia térmica é a criação de estruturas com resfriamento passivo", diz Thomas Lee, engenheiro mecânico e aeroespacial da UCLA e coautor principal do estudo, "e não é segredo para os engenheiros que a natureza contém algumas das adaptações multifuncionais mais otimizadas que gostaríamos de replicar."
Matéria original de: Sciencealert
Esta matéria foi publicada na revista: Integrative Organismal Biology.
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