He de decirlo: me encanta el lema de este Día Mundial del Agua 2018: La respuesta está en la naturaleza. Como prueba de ello, hace ya tres años, escribimos una comunicación a un Congreso de Ciudades Inteligentes titulada Soluciones naturales para los retos urbanos en la ciudad de Alicante, donde exponíamos el caso del multi-premiado Parque La Marjal como ejemplo de sostenibilidad, resiliencia y sobre todo inteligencia. Para el que no lo sepa, una Marjal es una zona húmeda, generalmente cercana al mar, de gran riqueza tanto en fauna como en flora. Estas zonas húmedas a menudo son estaciones de paso en la migración de las aves entre el norte de Europa y África.
Salvando el hándicap de tener que escribir un post original tal y como exigen las bases del concurso de blogs, pensando en el lema de este Día Mundial, recordé una charla de TED que vi hace unos años sobre un tema más que interesante: la Biomimética. Su definición en inglés:
Biomimicry (Biomimética) is an approach to innovation that seeks sustainable solutions to human challenges by emulating nature’s time-tested patterns and strategies
Esta disciplina no es nueva. Janine Benyus la popularizó a finales del siglo XX. En este vídeo de TED (tiene otros) podréis ver el concepto desarrollado:
Por ello, entendiendo como que “la respuesta está en la naturaleza”, voy a presentar un par de casos de enseñanzas que la misma nos brinda contra la escasez del agua en el planeta:
Escarabajos de Namibia podrían solucionar el problema de escasez del agua del mundo
Aquí os presento al Stenocara gracilipes, el que podríamos bautizar musicalmente hablando como nuestro “Sexto Beetle” (ya que el quinto está disputado).
Este escarabajo vive en el desierto de Namib (Namibia), uno de los lugares más cálidos de la Tierra, recibiendo sólo 1.4 cm de lluvia por año. Lo sorpendente de este escarabajo es que sobrevive utilizando su caparazón lleno de bultos para extraer el agua de los vientos periódicos cargados de niebla.
Este insecto que puede "cosechar niebla" (water harvesting) en el desierto alternando regímenes hidrofóbicos e hidrofílicos en su espalda. Este escarabajo ha evolucionado para beber el 12% de su peso en agua mediante el dominio de la humectabilidad de la superficie para prosperar en el desierto.
Lo más interesante e intrigante es cómo lo hace: el escarabajo con sus patas largas y delgadas. se sitúa frente a la brisa, con su cuerpo un ángulo de 45°, capturando las gotas de niebla en las alas, acumulando gotas de agua de la niebla de 15-20 micras de diámetro; allí las gotas se adhieren en bultos hidrofílicos (amantes de agua), que están rodeados “comederos” de cera hidrofóbicas. Las gotas se aplanan, ya que hacen contacto con las superficies hidrófilas, lo que les impide ser arrastradas por el viento y proporcionan una superficie para sujetar a otras gotitas. Una imagen vale más que mil palabras:
Este escarabajo sobrevive utilizando su caparazón lleno de bultos para extraer el agua de los vientos periódicos cargados de niebla
Esto nos podría parecer como soluciones de futuro, pero ya existe por ejemplo una start-up birtánica llamada NBD Nano (Namib Beetle Design) que ha desarrollado soluciones viables en base a la experiencia adquirida por este escarabajo, como por ejemplo un cristal diseñado para el mercado automovilístico.
También ha inspirado el diseño de una “Botella de Rocío” (Dew Bank Bottle), que podría solucionar el problema del agua en zonas donde la escasez del agua es un hecho diario:
Hay otro animal interesante, el lagarto Moloch horridus, Diablo Espinoso, Móloc hórrido o diablillo espinoso australiano (yo prefiero llamarlo Lagarto Juancho), que vive en los parajes desérticos y semidesérticos de buena parte de Australia.
Hay 10 datos curiosos sobre este “dragón”:
- Tienen el nombre de un dios de sacrificio humano
- Se alimentan de hormigas.
- Están cubiertos de espinas.
- Pueden hincharse para parecer más grandes
- Tienen una formar de caminar divertida.
- Depositan pellets fecales “originales”, esferoides espinosos brillantes y negros.
- Los diablos espinosos pueden cambiar de color.
- A los diablos espinosos no les gusta el calor o el frío extremo.
- Los diablos espinosos tienen una "cabeza falsa" en sus hombros.
- Son capaces de beber agua del rocío.
No solo su armadura espinosa los protege de los depredadores, sino que también les ayuda a absorber agua en su hábitat árido. Hay surcos higroscópicos (que atraen la humedad) entre sus espinas. Obtienen agua del rocío que se condensa en sus cuerpos durante la noche, durante lluvias poco frecuentes o al rozarse contra la hierba cubierta de rocío. Cualquier agua que entre en las ranuras entre sus espinas se desplaza por acción capilar en su boca, permitiendo que el dragón espinoso absorba agua de todo su cuerpo.
Manglares y Tilapia tienen el secreto de la desalinización
El filtrado de líquidos es un hecho de la vida de casi todos los organismos del planeta en todas las escalas. El uso eficiente del agua continuará demandando filtrado, y al hacerlo en formas más inteligentes ayudarán a ahorrar recursos. Por ejemplo, nuestros riñones son una maravilla de la eficiencia, pero también lo son las plantas como los manglares o la Tilapia.
Los manglares pueden excluir la sal completamente en la superficie de sus raíces a través de un tipo de ósmosis inversa, o excretar la salmuera a través de los poros y lenticelas.
Un sistema típico de ósmosis inversa pretrata agua de mar o agua salobre para eliminar los desechos y las partículas grandes y luego lo pasa, bajo presión, a través de una membrana a un tanque de presión más baja. La salmuera que no puede ir a través de la membrana se extrae periódicamente. La membrana puede eliminar típicamente el 98% de las sales disueltas del agua y al resultado debe ajustarse el pH y se airea antes del almacenamiento.
Es posible que el manglar tenga lecciones sobre membranas con un tiempo de vida superior al actual y energía mínima de bombeo. Ciertamente, el enfoque sería diferente: un sistema de presión negativa pasiva sería más lento y requiere más área de superficie, pero algo impulsado por la evaporación, en lugar de la transpiración, podría agregar un paso final de destilación al proceso de depuración mientras se reducen los costes energéticos.
Los manglares pueden excluir la sal completamente en la superficie de sus raíces a través de un tipo de ósmosis inversa
Se está probando un sistema de desalinización por evaporación en tres localidades costeras de África. La combinación con energías renovables hace que puedan existir proyectos más que interesantes y sostenibles.
Respecto a las Tilapias son peces cono Nemo, que viven tanto en agua dulce como marina. Como tales, tienen que regular las presiones osmóticas de dos regímenes opuestos. Un mecanismo “osmotorregulador” altamente versátil como este podría ser muy útil.
En el Instituto Nacional de Investigación Ambiental de Singapur, los investigadores están estudiando este mecanismo con la esperanza de mejorar las técnicas actuales de desalinización.
Conclusión
La naturaleza tiene la respuesta muchos de los retos que tenemos en la gestión del ciclo del agua en el mundo
Como hemos podido ver a lo largo de este post, la naturaleza tiene la respuesta muchos de los retos que tenemos en la gestión del ciclo del agua en el mundo. La Biomimética es una disciplina que nunca dejará de sorprendernos. Celebremos juntos este Día Mundial con esperanza en el futuro. Que esta naturaleza sabia nos ayude a un mundo sin problemas de agua.
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