Binas drömbostad – del 2

Den första delen om binas drömbostad handlar om det ihåliga trädet och de termiska egenskaperna av de tjocka träväggarna. Det visade sig att väggarna i sig redan ger ett effektivt skydd mot kyla, hetta och temperaturändringar. I denna artikel kollar vi in i trädet för att se hur boet är utformat och vilka termiska egenskaper och möjligheter denna formen medför.

Drömbostaden av ett bisamhälle i nordiskt klimat är det ihåliga trädet.1 (Foto: Matt Somerville)
Hålighetens form

Ihåliga träd förekommer i stor variation med bland annat olika volym, ingångar och höjd från marken. Just vilka håligheter bina är ute efter i nordiskt klimat har undersökts i ett flertal studier.1,2 I den skalenliga ritningen visas ungefärliga medelvärden av de undersökta biträden. För att dubbelkolla att de funna egenskaperna verkligen föreställer binas preferens undersöktes dessa var för sig med hjälp av 250 speciellt framtagna svärmfångstkupor. Dessa kupor sattes upp parvis med bara en skiljande egenskap där inflyttningen av en bisvärm visade binas val.

Enligt studierna har håligheten som bina väljer som bostad i naturen i genomsnitt en volym på 45 liter. Den långsmala formen följer själva trädet med en höjd av omkring 150 cm och en diameter om bara 20 cm. Ingången är ganska liten och utgör en 15 cm lång gång genom den tjocka väggen. Den är placerat i nedre delen av håligheten ett flertal meter upp i trädet. Både dubbla och halva värden av de angivna medelvärdena kan förekomma, vilket förmedlar en uppfattning om bisamhällens mångfald i naturen.

Det är uppenbart hur mycket binas ursprungliga bostad skiljer sig från biodlarens kupor, särskild under den för bisamhällets överlevnad mest kritiska tiden på vintern. I en uppstaplingskupa på två lådor med totalt 20 ramar lågnormal är håligheten mindre än en tredjedel så hög samtidigt som grundytan är över fyra gånger större. Bostaden i ett biträd liknar en långsmal cylinder medan den i bikupan liknar en kub.

Justerbar isolering

Bisamhällen har flera möjligheter att styra temperaturen i sitt bo.3 Genom att använda flygmusklerna utan att röra på vingarna kan ett bi generera värme. Om flygmusklerna istället används för att slå med vingarna kan varm luft fläktas ut ur boet så att den inströmmande kalla luften kyler samhället. Dessutom kan bina förånga vätska på tungan eller på vaxkakorna vilket har en kylande effekt precis som svett hos människan. Den långsmala formen av håligheten i ett biträd ger en till möjlighet att styra temperaturen i boet.

Isoleringsförmågan av väggen runt en cylinderformat hålighet beror bland annat på hålighetens längd, se formeln. En dubbelt så lång cylinder släpper ut dubbelt så mycket värme genom väggen.

Det termiska motståndet R av väggen runt en cylinderformat hålighet beräknas enligt följande formel där D_t är diametern på trädet, D_h diametern och L längden på håligheten och k värmeledningsförmågan av träet.
R=\frac{\ln(D_t/D_h)}{2\pi Lk}

Isoleringen av håligheten påverkar bisamhället dock huvudsakligen i det område som värmen befinner sig i. Inom områden där det inte finns nämnvärt med värme kan det inte heller släppas ut någon nämnvärd värme genom väggen. Då värmen stiger uppåt befinner sig värmen mest omkring och ovanför bisamhället.4 Genom att krypa ihop eller isär och genom att förflytta sig upp och ner i boet kan bisamhället därför påverka längden av väggen som effektivt isolerar bisamhället.

Om det blir för varmt kan bisamhället sträcka ut sig på längden så att mer värme släpps igenom väggen. Om det blir för kallt kan bisamhället krypa ihop för att, med en mindre längd, uppnå en bättre isolering. Då det bara krävs att gå ett par steg för att påverka isoleringen borde detta sätt att styra temperaturen vara mindre energikrävande än att använda sig av flygmusklerna.

Inget vinterklot

Det ihåliga trädet skiljer sig från biodlarens kupor inte bara formmässigt men också hur den är ventilerat. Medan bikuporna kan ha öppna nätbottnar och även ventilerade tak kläs håligheten i ett biträd fullständigt med propolis så att väggarna blir lufttäta.1 I det ihåliga trädet är den långa ingången därmed den enda ventilationsöppningen.

Ingången i ett biträd. (Foto: Matt Somerville)

När det termiska skyddet av en bibostad inte är tillräckligt vid kallare temperaturer kryper bisamhället ihop och bildar en klunga för att isolera sig själv och undvika nedkylning med risk att dö. Bina börjar forma så kallade vinterklot när temperaturen i boet understiger omkring +20 grader.5 I bikupor av tunt trä sker detta vanligtvis redan vid yttertemperaturer omkring +10 grader.5

”Somliga bin, som äro inneslutna i täta, med tallbark täckta träholkar, taga ej heller midt i djupa snön någon skada af vinterkylan, äfven om denna varar i hela åtta månader.” Olaus Magnus i sin bok Historia om de nordiska folken från 1555

Det termiska skyddet av ett typiskt biträd undersöktes nyligen experimentellt.5 I experimentet placerades en värmekälla, som motsvarar värmeproduktionen av ett bisamhälle, i en modell av ett ihåligt träd. Sedan mättes temperaturen i boet i förhållande till olika yttertemperaturer. Det visade sig att i ett ihåligt träd behöver ett bisamhälle med 1,7 till 2 kilo bin forma vinterklot först vid yttertemperaturer mellan –40 till –60 grader. Här håller sig värmen alltså så pass bra att det sällan är nödvändigt att gå i klot även i kallaste vintern.

Uppvärmd matförråd

I de långa vaxkakorna placeras honungen längst upp, följd av en krans med pollen och sedan yngelklotet underst, se ritningen.1 Framåt hösten fylls honungsförrådet mer och mer så att yngelklotet samt pollen flyttas nedåt. Bisamhället genererar värme, särskild när det finns yngel, men även bara genom att vara vid liv.3 Värmen stiger uppåt och värmer honungsförrådet. Denna uppvärmningen sker alltså passivt utan att bisamhället behöver göra någonting extra.

Med bara 20 centimeters diameter är grundytan i det ihåliga trädet så pass liten att redan små bisamhällen fyller hela bredden av boet. Den enda riktningen som bisamhället därmed kan röra sig i är upp och ner i höjden. Utgående från yngelklotet behöver bina på vintern bara förflytta sig uppåt för att nå det uppvärmda matförrådet. Lagringen av honungen vid högre temperaturer kan även leda till att den kristalliserar senare eller inte alls och så blir lättare att förtära.6

I de bredare och fyrkantiga bikuporna fyller vinterklotet däremot bara en del av kupans grundyta så att honungsförrådet befinner sig delvis bredvid bina. Där kan temperaturen snabbt sjunka så att matförrådet bredvid vinterklotet är kall.4 För att nå mer honung måste vinterklotet flytta sig i sidled till kallare och möjligtvis kristalliserad honung. Om förflyttningen inte sker i en riktning längs kakorna måste bina även klättra runt ramarna där vägen kan leda genom ännu kallare områden. Uppvärmning av honungen, smältning av kristallerna och den längre sträckan att gå kräver extra arbete vilket bina i ett ihåligt träd kan slippa.

Slutsats

Binas ursprungliga bostad i det ihåliga trädet är hög och smal och, med undantag av ingången i nedre delen av boet, lufttätt förseglat med propolis.1 I kombination med den tjocka och tunga träväggen håller sig värmen så pass bra att ett bisamhälle sällan behöver forma vinterklot även i kallaste vintern.5 Detta går tvärt emot vad som anses vara normalt i biodlarens kupor där bina behöver kompensera det sämre termiska skyddet genom att isolera sig själva i form av ett vinterklot redan vid omkring 10 plusgrader.7

Att bostaden i ett ihåligt träd skiljer sig så pass mycket från biodlarens kupor visar på möjligheter till förbättring men väcker även följande fråga. Hur mycket av vad vi har lärt oss om våra bin är ett resultat av förhållanden i bigården och inte binas ursprungliga beteende?

Källor
  1. T.D. Seeley, R.A. Morse, The nest of the honey bee (Apis mellifera L.), Insectes Sociaux 23(4), 495–512 (1976)
  2. T.D. Seeley, R.A. Morse, Nest site selection by the honey bee Apis mellifera, Insectes Sociaux 25(4), 323–337 (1978)
  3. A. Stabentheiner, H. Kovac, R. Brodschneider, Honeybee colony thermoregulation – regulatory mechanisms and contribution of individuals in dependence on age, location and thermal stress, PLoS ONE 5(1), e8967 (2010)
  4. C.D. Owens, The thermology of wintering honeybee colonies, Technical Bulletin 1429, United States Department of Agriculture (1971)
  5. D. Mitchell, Ratios of colony mass to thermal conductance of tree and man-made nest enclosures of Apis mellifera: implications for survival, clustering, humidity regulation and Varroa destructor, International Journal of Biometeorology 60(5), 629–638 (2016)
  6. J.W. White Jr., Honey, Advances in Food Research 24, 288–354 (1978)
  7. L.F. Kristiansen, Mina första år som biodlare, Sveriges Biodlares Riksförbund (2016)
Dela

4 reaktioner till “Binas drömbostad – del 2”

  1. Spännande och så fungerar man på hur man skall bygga en sådan, skattningsbar kupa. I vilket kapitel/bok skrev Olaus Magnus om bin? Fått nog läsa om dem.

    (Hans böcker är väldigt läsvärda och även kommentarerna som utgivaren skrev, för att man skall förstå alla detaljer i tex bilderna. Synd att han blivit nedvärderad och enfotingar eller vad det var tas upp istället för det bra han skrev. )

  2. Intressanta artiklar! Jag har själv bara en trågkupa med svea som jag fått men funderar på att utöka och har då sneglat på topplistkupor av massivt trä. Vad tror du om dessa? Efter dina artiklar kom jag att fundera på vad din är den bästa kupan för bina med som även ger lite möjligheter till skörd av honung och vax?

    Hur skulle isoleringen bli om man istället använde träfiberisolering? Den beter sig som en tjock trävägg och kan även buffra värme och fukt.

    1. Tack Andreas! 🙂 Med en väl isolerad topplistkupa med höga och smala vaxkakor skulle man helt klart närma sig det ihåliga trädet. Själv använder jag vinklade topplister som hos ”cathedral hive” för att få högre och smalare kakor. För att komma ännu närmare det ihåliga trädet bygger jag dock andra kupor där vaxet byggs fast hela vägen på sidorna. Dem kommer jag berätta om här sedan. Diskussioner om sådana kupor kan du följa på denna Facebookgrupp: https://www.facebook.com/groups/vildabisamhallen/

      Om jag hittade rätt information om träfiberisolering så är den ganska lätt och därmed har ett lågt värmelagringskapacitet jämfört med decimeter tjockt massivt trä. Men den isolerar säkert super! Själv använder jag linisolering. Om man vill ha isoleringsmaterialet direkt mot binas bo kan man lägga ett tyg av t.ex. säckväv emellan som bina inte plockar isär lika lätt. Det blir också en lagom grov yta då som bina propoliserar.

Kommentera

E-postadressen publiceras inte. Obligatoriska fält är märkta *

Denna webbplats använder Akismet för att minska skräppost. Lär dig hur din kommentardata bearbetas.