Belirli termit türlerinin yuvalarının üzerine inşa ettiği höyükler, uzun süredir bir tür yerleşik doğal iklim kontrolü olarak kabul ediliyor; bu, bu ilkeleri taklit eden daha yeşil, daha enerji verimli binalar tasarlamaya hevesli mimar ve mühendislerin ilgisini çeken bir yaklaşım. Bu yuvaların tam olarak nasıl çalıştığını modellemeye adanmış onlarca yıllık araştırma var. Frontiers in Materials dergisinde yayınlanan yeni bir makale, höyüğün, yuvanın ve tünellerinin birlikte bir akciğer gibi işlev gördüğü entegre bir sistem modelini destekleyen yeni kanıtlar sunuyor.
Termit höyüklerinin mimarideki etkisinin belki de en ünlü örneği Zimbabve, Harare’deki Eastgate Binasıdır. Ülkenin en büyük ticaret ve alışveriş kompleksi olmasına rağmen, merkezi klima sistemi olmadığı ve çok az ısıtma sistemi olduğu için bu büyüklükteki geleneksel bir binanın tükettiği enerjinin yüzde 10’undan daha azını kullanıyor. Mimar Mick Pearce, 1990’lardaki tasarımını, termitler için mantar çiftlikleri olarak hizmet veren bölgenin termit höyüklerinde kullanılan soğutma ve ısıtma ilkelerine dayandırdı. Mantar birincil besin kaynağıdır.
Mantarın gelişmesi için koşulların tam olarak doğru olması gerekir. Bu nedenle termitler, dış ortam sıcaklığının gece 35° F ile gündüz 104° F arasında değiştiği bir ortamda 87° F’lik sabit bir sıcaklığı muhafaza etmelidir. Biyologlar uzun zamandır bunu, höyükleri boyunca gün boyunca açılıp kapanabilen ve içerideki sıcaklığı sabit tutan bir dizi ısıtma ve soğutma menfezi inşa ederek yaptıklarını öne sürdüler. Eastgate Binası, iyi yerleştirilmiş havalandırma ve güneş panellerinden oluşan benzer bir sisteme dayanmaktadır.
Türlere bağlı olarak, evrensel ilkeleri tanımlamayı biraz zorlaştıran farklı türde termit höyükleri vardır. Örneğin, 2019’da Imperial College London’daki bilim adamları, Senegal ve Gine’de yaygın olan farklı bir Afrika termiti türünün höyüklerini incelediler. Bu tür mantar yetiştirmez, bu nedenle höyükleri, Pearce’ın Eastgate Binası tasarımına ilham veren Zimbabwe termit höyüklerinin ayırt edici bacaları ve pencere benzeri açıklıklarından yoksundur. Görünür açıklıklar hiç yok. Bunun yerine, tepeciklerin nasıl yapıldığının doğal bir sonucu olan gözenekler vardır: termit tükürüğü ve toprakla karıştırılmış kum peletlerinin istiflenmesi. Yapının “nefes almasına” ve ayrıca şiddetli yağmurlardan sonra daha hızlı kurumasına yardımcı olan bu gözeneklerdir.
Zimbabwe termit höyükleri örneğinde, kesin mekanizma uzun zamandır tartışma konusu olmuştur. Bu bir tür indüklenmiş akış mı (“yığın etkisi” olarak da bilinir), koloninin sakinlerinden gelen ısının havayı tepenin havalandırma deliklerinden yukarı ve dışarı doğru itmesi (termosifon akışı) veya bunların bir kombinasyonu mu? Veya belki de farklı türde bir modele ihtiyaç vardır.
SUNY-Syracuse’dan fizyolog Scott Turner ve Nottingham Trent Üniversitesi’nden Rupert Soar, Pearce’ın Eastgate Binasını tasarlarken hatalı varsayımlara güvendiğini savunan 2008 tarihli bir makalenin ortak yazarlığını yaptılar. Spesifik olarak, termitlerin yuvalarının sıcaklığını düzenlediğine dair somut bir kanıt yoktur. Pearce’ın tasarımı yine de bir başarıydı, ancak Turner ve Soar, “sadece hayattan ilham almayan binalar – biyomimetik binalar – ama bir anlamda sakinleri ve içine gömülü oldukları canlı doğa kadar canlı olan binalar” tasavvur ettiler.
İsveç’teki Lund Üniversitesi’nden Soar ve David Andréen tarafından hazırlanan bu son makale, ilk olarak 2001’de Turner tarafından önerilen alternatif bir hipotezi araştırıyor. Bu senaryoda, termit tümseği, yer altı yuvasını ve karmaşık kafes benzeri yapıyı içeren daha büyük bir entegre sistemin bir bileşenidir. “çıkış kompleksi” olarak bilinen ve seçici hava akışları için bir sürücü görevi görebilen kazılmış tünel ağı. Turner, bu sistemi oksijenin içeri girmesine ve karbondioksitin kaçmasına izin veren bir akciğerin işlevsel bir benzeri olarak tasavvur etti. Pratik anlamda, çok fazlı bir gaz eşanjörüdür.
Termitler ayrıca suyu çıkış tünellerinin etrafına taşıyarak ve biriktirerek yağmur yağdıktan sonra fazla suyun daha hızlı buharlaşmasını sağlayabilirler. Bu tüneller, yuva içindeki oksijen/CO2 dengesini bozmadan buharlaşmayı hızlandıran rüzgarlar tarafından en güçlü şekilde havalandırılır.
Soar ve Andréen, çıkış kompleksinin mimari tasarımda hava, ısı ve nem akışını desteklemek için kullanılabileceğini göstermek istedi. Soar, “Bir binayı havalandırırken, eski havanın dışarıya ve temiz havanın içeriye hareketini engellemeden, içeride oluşturulan hassas sıcaklık ve nem dengesini korumak istersiniz” dedi. “Çoğu HVAC sistemi bununla mücadele ediyor. Burada, yalnızca bir taraf ile diğer taraf arasındaki konsantrasyon farklılıklarından hareketle solunum gazlarının değiş tokuşuna izin veren yapılandırılmış bir arayüzümüz var. İçerideki koşullar böylece korunur.”