Dacă ați privit vreodată un stol de păsări migratoare care zboară deasupra dv, ați observat structura lui particulară. Zborul în linie dreaptă sau în formă de V al acestor păsări, des observat în timpul migrațiilor lor anuale, fascinează observatorii și oamenii de știință. Cum reușesc aceste păsări să mențină o astfel de dinamică pe distanțe lungi?
Se știe că păsările profită de orice condiție pentru a economisirea de energie. Solurile grupate în forma literei V sau a liniei drepte sunt favorizată de păsări. Astfel se reduce frecarea cu aerul pentru păsările care zboară în spatele celor din frunte, economisind astfel energia necesară zborului. Mai multe specii de păsări folosesc această tehnică, de la gâște la flamingo, inclusiv pelicani. Dar dacă această tehnică a fost deja descifrată de oamenii de știință, alte mecanisme fizice ar putea explica eficiența zborurilor în linie dreaptă.
Un nou studiu, realizat de matematicieni de la Universitatea din New York și publicat în revista Nature Communications, dezvăluie două fenomene noi.
Pentru a înțelege interacțiunile din cadrul unui stol de păsări, cercetătorii au recreat o situație de zbor liniară. Pentru a face acest lucru, au realizat un prototip, folosind reproduceri 3D ale aripilor, asemănătoare cu niște lame mici. Aceste aripi, libere să se miște pe orizontală, dar constrânse pe verticală, au fost studiate într-un bazin cu apă, servind ca un fluid analog aerului. Mișcările lor au fost înregistrate și analizate. Odată antrenate de un motor, aripile, deși lipsite de orice mișcare orizontală, s-au sincronizat natural.
În spatele acestui rezultat, se află descoperirea unui nou fenomen care explică soliditatea structurilor de zbor liniare. Ceea ce explică cercetătorii este că, dacă o pasăre se dezechilibrează, vârtejurile de aer, lăsată în urmă, pe care le provoacă vecina, reechilibra pasărea destabilizată. Păsările din față exercită așadar o influență asupra celor din spate. Dar această influență poate fi în anumite cazuri negativă pentru grup, cum ar fi cazul formațiunilor mari de păsări. Aceasta este a doua concluzie dezvăluită de acest studiu. Pentru grupuri mai mari, dezechilibrele din față cauzează întreruperi ale fluxului de aer pentru membrii din spatele liniei. Aceste fenomene, cercetătorii le-au numit „flononi” (flonons).
Cu alte cuvinte, atunci când un individ se abate de la o linie dreaptă lungă a unui stol de păsări, mișcarea acestuia produce o perturbare a fluxului de aer din jurul său. Această agitație creează un fel de undă longitudinală. Această undă se propagă apoi prin stol, crescând treptat în amplitudine, perturbând zborul tuturor din spatele lui. Păsările de la capătul liniei trebuie apoi să lupte în mod constant ca să nu se ciocnească de vecinii lor. Flononii pot face ca zborul păsărilor să devină desincronizat, perturbând coeziunea stolului și crescând riscul dezintegrării acestuia. Cu cât sunt mai multe păsări, cu atât le este mai greu să zboare stabil.
Cercetătorii subliniază că sistemele examinate în studiu sunt prea idealizate pentru a pretinde precizie cantitativă. Totuși, studiul evidențiază fenomene care pot contribui la o mai bună înțelegere a comportamentului grupării păsărilor.
