Un nuevo estudio de la Universidad de Brown, publicado en la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS), ha desentrañado el misterio de cómo las aves ahorran energía al volar en formación de V. Durante años, los científicos sabían que esta disposición reducía el consumo energético en comparación con el vuelo solitario, pero el mecanismo aerodinámico preciso seguía siendo desconocido.
Los investigadores desarrollaron un modelo que recrea lo que sucede cuando un ave vuela detrás y ligeramente hacia un lado de otra, la posición ideal dentro de la formación. Los resultados indican que el ave en esa ubicación necesita aproximadamente un 11% menos de potencia mecánica para mantenerse en el aire. La clave está en la reducción de la amplitud de sus aleteos.
“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. Este hallazgo no solo esclarece un fenómeno natural, sino que podría aplicarse al diseño de enjambres de drones, mejorando su eficiencia energética.
Para desentrañar el mecanismo, los investigadores construyeron un modelo que replica la estela de aire de un ibis eremita del norte —ave zancuda de largas patas y cuello estilizado— mientras bate las alas. Luego añadieron un segundo ejemplar volando detrás para observar la interacción entre ambas corrientes. Las alas generan pequeños remolinos de aire en sus extremos, llamados vórtices, que producen una corriente descendente justo detrás del ave y otra ascendente hacia los lados. Es esta última la que brinda una ayuda aerodinámica al ave que vuela detrás.
Hasta ahora existían dudas sobre si esa corriente facilitaba la sustentación o impulsaba el avance. El nuevo modelo revela que el principal beneficio es reducir el esfuerzo necesario para generar empuje hacia adelante. Como resultado, el ave puede batir las alas con menor amplitud y ahorrar energía durante vuelos largos. Este hallazgo complementa estudios previos realizados en el túnel de viento de la Universidad de Brown, donde ya se había observado que las aves reducían notablemente el costo energético al volar en formación.
Los investigadores destacan que el descubrimiento no solo explica la eficiencia del vuelo en "V", sino que también podría aplicarse al diseño de drones, optimizando su autonomía en misiones prolongadas.
El nuevo modelo desglosa, aleteo por aleteo, cómo varía la interacción entre el ave líder y la que la sigue, ofreciendo una explicación física del fenómeno. Kenny Breuer, profesor de ingeniería y de ecología, evolución y biología de organismos en la Universidad de Brown, señaló que “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”. De cara al futuro, los autores esperan ampliar este modelo para estudiar grupos más grandes de aves e incorporar factores de comportamiento social. Esto no solo permitiría entender mejor cómo se forman las espectaculares figuras migratorias, sino que abriría nuevas posibilidades para diseñar sistemas de vuelo más eficientes inspirados en la naturaleza.
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