Revelan el secreto del vuelo en formación "V" de las aves: ahorran más energía con un simple truco en sus alas
Durante décadas, los científicos sabían que las aves que vuelan en formación de V consumen menos energía que cuando vuelan solas. Sin embargo, el mecanismo exacto que les permitía obtener esa ventaja aerodinámica seguía siendo un misterio. Ahora, un nuevo estudio realizado por investigadores de la Universidad de Brown ofrece una explicación mucho más detallada.
La investigación, publicada en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), desarrolló un modelo aerodinámico capaz de recrear lo que ocurre cuando un ave vuela detrás y ligeramente hacia un lado de otra, la posición ideal dentro de la clásica formación en V.
Los resultados muestran que el ave que ocupa esa posición necesita alrededor de un 11% menos de potencia mecánica para mantenerse en el aire. El principal motivo es que puede reducir considerablemente la amplitud de sus aleteos, lo que disminuye el esfuerzo necesario para volar.
"El mayor cambio que observamos en esta posición está en la amplitud del aleteo. Al menos para esta especie de ave, la amplitud es aproximadamente el 70% de la que tendría si volara sola. Es un cambio realmente significativo", explicó Olivia Pomerenk, investigadora posdoctoral de la Escuela de Ingeniería de la Universidad de Brown.
La corriente de aire creada por las alas es la clave
Para realizar el estudio, los investigadores utilizaron al ibis eremita del norte, un ave zancuda de largas patas y cuello estilizado, y construyeron un modelo que reproduce la estela de aire generada por un ejemplar mientras bate las alas. Después añadieron un segundo volando detrás para analizar cómo interactúan ambas corrientes de aire.
Las alas producen pequeños remolinos de aire en sus extremos, conocidos como vórtices. Estos generan una corriente descendente justo detrás del ave y otra ascendente hacia los lados. Es precisamente esta última la que proporciona una ayuda aerodinámica al ave que vuela detrás.
Hasta ahora existían dudas sobre si esa corriente facilitaba generar sustentación o impulsaba el avance del ave. El nuevo modelo indica que el principal beneficio consiste en reducir el esfuerzo necesario para generar empuje hacia adelante. Gracias a ello, el ave puede batir las alas con menor amplitud y ahorrar energía durante vuelos largos.
Un descubrimiento que también podría beneficiar a los drones
Los investigadores destacan que este trabajo complementa estudios anteriores realizados en el túnel de viento de la Universidad de Brown, donde ya se había observado que las aves podían reducir notablemente el costo energético de sus vuelos cuando viajaban en formación.
El nuevo modelo aporta una explicación física de ese fenómeno al analizar, paso a paso, cómo cambia la interacción entre el ave líder y la que la sigue durante cada aleteo.
"Todo esto también puede aplicarse para comprender cómo operar de la mejor manera enjambres de drones utilizados en la agricultura o en la lucha contra incendios, por ejemplo", señaló Kenny Breuer, profesor de ingeniería y de ecología, evolución y biología de organismos en la Universidad de Brown.
Los autores esperan que, en el futuro, este modelo pueda ampliarse para estudiar grupos más grandes de aves e incorporar factores relacionados con su comportamiento social. Esto permitiría comprender mejor cómo se forman las espectaculares figuras que dibujan muchas especies durante sus migraciones y abriría nuevas posibilidades para diseñar sistemas de vuelo más eficientes inspirados en la naturaleza.