По време на зимуването си пчелите се хранят с мед и отделят въглероден двуокис. Вътрешната енергия на меда, който пчелите изяждат се изразходва при реализирането на жизнените процеси и за подържане на топлинния режим в пчелното семейство. Според В. Коришев при продължителност на зимата от 6 месеца, средно едно пчелно семейство изразходва 12 килограма мед. От него се отделя 1,62 х 104 джаула топлинна енергия, 17,4 килограма въглероден двуокис и 7,4 килограма водни пари. За да се противопоставят на студа пчелите образуват кълбо с радиус около 10-20 см. Кората на кълбото е с положителна температура, която е близка до температурата на окръжаващата среда. Кълбото е слаб топлинен източник с мощност около 5-10 вата. Кълбото отделя топлината в окръжаващото пространство във вид на инфрачервено излъчване с дължина на вълната 10-20 микрона. Теоретически такава малка мощност е недостатъчна, за да осигури загряването на кълбото на пчелите през зимния период, когато външната температура е близка до 00С и даже по-ниска, но въпреки всичко пчелите успяват да презимуват.
Опитно е установено, че концентрацията на въглеродния двуокис в кълбото е 4-8% (в същото време в атмосферата концентрацията му е 0,03%), кислорода в кълбото е 18% (а в атмосферата той е 21%). Тъй като плътността на въглеродния двуокис в кълбото е значително по–висока от плътността му във въздуха, а на водните пари е по-малка, то СО2 излиза от кълбото през долната му част, а водните пари през горната. Долната част на кората на кълбото на намиращите се в зимен покой пчели е плътна, за да препятства излизането на СО2, а горната е рехава, през нея излизат водните пари и постъпва кислород. Въглеродният двуокис за сметка на парниковия ефект поглъща инфрачервеното излъчване – топлината, отделяна при изяждане на меда от пчелите и нагрява въздуха, който се намира в пчелното кълбо. При разрушаването на кълбото през зимата (при невнимателна работа с пчелните семейства) през прелката започва да изтича вода. Кората на кълбото става рехава, топлият въглероден двуокис се пуска на дъното на кошера, където винаги има ледени кристалчета, които се стопяват. На базата на тези нови резултати от проучванията се преосмисля живота на пчелното семейство по време на зимуването на различни по големина пчелни семейства
В случай, че зазимим слабо пчелно семейство, с достатъчни хранителни запаси, то, за да се осигури оптимална температура в пчелното кълбо е необходимо наличие на СО2 и топлинен източник с мощност 10 вата. За да се реализира това всека пчела консумира повече мед, което естествено довежда до препълване на червото с екскременти. Следствие от това се получава разпадане на кълбото, диария и загиване на пчелното семейство.
Какво се случва, ако зазимим пълноценно добре развито пчелно семейство с достатъчни хранителни запаси? Ядейки мед пчелите отделят СО2, водни пари и топлина. За да запазва топлината пчелното семейство формира кълбо. При изменение на външната температура плътността на кората на кълбото автоматично се променя. При понижение на температурата плътността на кората на кълбото се увеличава и обратно, при повишаването – се понижава (кората става по-рехава).
В първия случай концентрацията на въглеродния двуокис в кълбото се повишава, а във втория – се намалява. В този случай температурата в кълбото се поддържа на необходимото за живота на пчелите ниво. При това червото не се препълва, тъй като на всека пчела индивидуалното натоварване е по-малко.
Съгласно молекулярната теория, ако в даден обем, зает от смес от газове се създаде температурен градиент, то равномерното разпределение на газа по обем се нарушава В повечето от случаите, в по-топлите области се увеличава концентрацията на по–лекия компонент на сместа, а в по-студените – на по-тежкия компонент. Това явление се нарича термична дифузия. Очевидно е, че то се наблюдава в кълбото на пчелите. Както беше споменато по-горе, в кълбото се намира смес от газове: азот 78%, кислород 18%, СО2 4%, водни пари 2%. Моларната маса на въглеродния двуокис е по-голяма от моларната маса на кислорода, азота и водните пари с 1,37; 1,57 и 2,4 пъти съответно. Температурата в центъра на кълбото е 28-34 градуса и 10-120С в кората. Тоест, налице е температурен градиент, а оттук и всички необходими условия за протичането на термодифузията.
Отчитайки способността на СО2 напълно да поглъща инфрачервеното излъчване, може да се твърди, че пчелите в кълбото са защитени от външната среда “с одеяло” от въглероден двуокис. Не по–малко важно се явява и това, че в неговия център концентрацията на кислорода е близка до оптималната за пчелите, а това значи, че пчелата, която преминава от кората на кълбото в центъра попада в благоприятни условия: подходяща температура, загрята храна, необходима влажност и наличие на майката, контакта с която е необходим.
Естествено е, че високата концентрация на СО2 в кълбото на зимуващите пчели подтиска техните жизнени процеси, а при повишаването на температурата кората на кълбото става по-рехава и концентрацията на СО2 се намалява. В този случай условията за живот на пчелите стават по-добри.
Общо би следвало да се подчертае, че парниковият ефект широко се използва в живата природа. При силни студове стадните животни се събират накуп и по този начин се спасяват от студа.
Казаното по-горе разкрива процесите в зимното кълбо на пчелите и ролята на въглеродния двуокис като ограничаващ жизнените процеси в тялото на пчелите и помагащ по-лесно да презимуват, като консумират по-малко хранителни запаси.
Източник: Пчеларски Вестник Автор: Проф. Д-р Георги ЦАНКОВ
