"Μεταναστευτικά πτηνά, V: ο αεροδυναμικός σχηματισμός της πτητικής νίκης" - Άγγελος Αντωνέλλης

Φίλοι επισκέπτες,

Έχετε  αναρωτηθεί ποτέ  γιατί πολλά αποδημητικά  πτηνά  πετούν σε  σχηματισμό V ;

Οι επιστήμονες έχουν αφιερώσει άπειρες ώρες ερευνών προκειμένου να δώσουν μια απάντηση στο ερώτημα αυτό, και μόνο εδώ και λίγα χρόνια επιστημονικά αποδείχθηκε ότι, ο σχηματισμός V, της ομαδικής πτήσης, είναι ο άριστος από πλευράς ενεργειακής για τα κινούμενα στο σχηματισμό αυτό πτηνά.

Συγκεκριμένα τα πτηνά όταν πετούν ομαδικά με αυτό το σχηματισμό,  καταναλώνουν λιγότερα καύσιμα σε σχέση με εκείνα που θα κατανάλωναν, άν πετούσαν μεμονωμένα για την ίδια πτήση με τις αντίστοιχες συνθήκες.

Η ωφέλεια  εκτιμάται σε μέσο  ποσοστό περίπου 50% για το σύνολο των πτηνών .

Ο ομαδικός σχήματος V  δεν παρατηρείται στα μικρόσωμα μεταναστευτικά πουλιά από το γεγονός ότι γι αυτά το ενεργειακό κέρδος είναι  πολύ μικρό.

Το πτηνό-οδηγός του σχηματισμού V δεν επωφελείται ενεργειακά, επιβαρύνεται περισσότερο από τα άλλα, ωστόσο ανά  διαστήματα  τη θέση του τη  παίρνει άλλο, ενώ αυτό παίρνει την θέση αυτού που το αντικατέστησε.

Τελικά αυτό που τα πτηνά, στο σχηματισμό V, είναι σε θέση να κάνουν, είναι καταπληκτικό!

Γιατί είναι σε θέση :

να αντιλαμβάνονται τι συμβαίνει στο πτηνό που πετά μπροστά τους,

να εκτιμούν τη σχετική απόστασή του από αυτό,

τη ταχύτητα μετακίνησής του ,

το ρυθμό με τον οποίο κινεί τις πτέρυγές του, (από όπου προέρχονται περιοδικά τα διαδιδόμενα  ανοδικά (upwash ) και καθοδικά (downwash ) ρεύματα αέρα του προπορευόμενου μπροστά του πτηνού , αλλά και

τη ταχύτητα του κύματος της διαταραχής που προκλήθηκε από αυτό, η οποία και διαδίδεται προς αυτό,

να τοποθετούνται στη κατάλληλη απόσταση αλλά και θέση από το προηγούμενό τους  και ταυτόχρονα, να κινούν τις πτέρυγές τους με τέτοιο συγχρονισμό ώστε η προς τα άνω κίνηση των φτερών τους να συμπίπτει χρονικά και τοπικά και με την προς τα άνω κίνηση του αέρα που προκλήθηκε εξ αιτίας της προηγηθείσας χρονικά κίνησης των φτερών του προηγούμενου πτηνού!!!,

ΤΟΤΕ και ΜΟΝΟ ΤΟΤΕ, θα υποβοηθούνται οι κινήσεις προς τα άνω, των φτερών τους, από τα ανοδικά ρεύματα αέρα, με αποτέλεσμα την εξοικονόμηση ενέργειας, αλλά και τη δυνατότητά τους να  πετούν σε μεγαλύτερες αποστάσεις χωρίς ανεφοδιασμό καυσίμου (τροφής ) !!!

Πρέπει παράλληλα να υπογραμισθεί ότι όλες οι παραπάνω προϋποθέσεις πρέπει να εξασφαλίζονται για όλα τα πτηνά του σχηματισμού  V και από τις δύο πλευρές!!!

Ένα άλλο πλεονέκτημα του σχηματισμού V είναι  ότι  είναι εύκολο για κάθε πτηνό να επικοινωνεί οπτικά  με κάθε πτηνό  της ομάδας.

Έτσι η  πτήση  σε σχηματισμό V   μπορεί να βοηθήσει στην επικοινωνία και τον συντονισμό μέσα στην ομάδα.

Οι πιλότοι μαχητικών  αεροπλάνων  χρησιμοποιούν συχνά αυτό το σχηματισμό για τους ίδιους λόγους.

Ωστόσο  αυτά τα πολεμικά Αεροσκάφη  είναι επηνδρωμένα με έμπειρους πιλότους, που επί πολλά έτη έχουν εκπαιδευθεί-δοκιμασθεί θεωρητικά και πρακτικά, αλλά  παράλληλα και τα Αεροσκάφη  είναι καρπός  πλήθους πολυετών, πολύμοχθων Επιστημονικών Ερευνών Θετικών - Τεχνολογικών Επιστημών Φυσικής, Μαθηματικών,  Αεροναυπηγικής, Μηχανολόγων, Ηλεκτρολόγων, Μηχανικών Πληροφορικής, και......,και ....

Έτσι   συγκρίνοντας   τις  ΕΥΦΥΕΙΣ  αυτές  ΣΤΡΑΤΗΓΙΚΕΣ  των μεταναστευτικών πτηνών, όπως πχ αυτό της Συντονισμένης  Πλοήγησης τους, χωρίς τα γνωστά μας GPS, επιβεβαιώνεται  εν τοις πράγμασι ο αψευδής λόγος της Αγ. Γραφής :

         ΄΄Αὐτὸς ἔδωκεν ἀνθρώποις ἐπιστήμην 

ἐνδοξάζεσθαι ἐν τοῖς θαυμασίοις αὐτοῦ΄΄

αλλά  παράλληλα  και  κάθε πιστός,  ιδιαίτερα σήμερα, μπορεί να επαναλαμβάνει συνειδητά τον προφητικόν λόγον :

 ‘’Κύριε κατενόησα τα έργα σου και εξέστην!!!’’

Άγγελος Αντωνέλλης

Παρατηρήσεις : Στό video 1 όταν δώσετε την εντολή για το άνοιγμά του . κάτω δεξιά υπάρχουν 4 διαδοχικά μικρά τετράγωνα ,

1) αν κάνετε κλικ στο πρώτο από αυτά (αριστερά των 3) θα εμφανίζονται υπότιτλοι στα Αγγλικά.

 2) συνέχεια άν κάνετε κλικ στο αμέσως επόμενό του (ρυθμίσεις), επιλέγουμε αυτή που αναγράφει  αγγλικά δημιουργήθηκε αυτόματα,

 3)συνέχεια επιλέγουμε: αυτόματη μετάφραση  

 4)και τέλος από τον αλφαβητικό  πίνακα επιλογής ξένων γλωσσών που προβάλλεται  τον ‘’τρέχουμε΄΄ και βρίσκουμε ελληνικά,  κάνουμε κλικ οπότε και εμφανίζονται οι ελληνικοί υπότιτλοι.

 Ωστόσο δεν είναι πάντα εύστοχη αυτή η αυτόματη μετάφραση, γι αυτό και παραθέτω και μια

 Ελεύθερη  Μετάφραση των Αγγλικών υπότιτλων στα Ελληνικά για video 1

(Αριστερά  αναγράφονται οι αντίστοιχοι  χρόνοι των Αγγλικών υπότιτλων )

0.10    Οι άνθρωποι πάντοτε  ενδιαφέρονταν  να ερμηνεύσουν  για το πως  κατορθώνουν τα πτηνά να πετούν,  και ειδικότερα πως  κατορθώνουν κάποια  να πετούν ομαδικά σε σχηματισμό  V.

0.20 Γιατί να πετούν έτσι; Πολλές θεωρίες διατυπώθηκαν γι΄αυτό  σαν εξηγήσεις .

035 Μία υποστήριζε ότι κινδυνεύουν λιγότερο από τους θηρευτές τους από τα άλλα αρπακτικά πτηνά, άλλη εξήγηση ήταν  ότι, έτσι ταξιδεύουν καλύτερα, ενώ άλλη υποστήριζε ότι έτσι τα πτηνά ωφελούνται ενεργειακά, γιατί αυτά που ακολουθούν το πρώτο  καταναλώνουν λιγότερα καύσιμα, όταν πετούν με αυτό το σχηματισμό απ΄ότι άν πετούσε το καθένα μόνο του.

1.06 Η κύρια όμως μελέτη που απέδειξε αυτό για το ενεργειακό κέρδος των πτηνών του σχηματισμού , όπως αναφέρει το περιοδικό Nature, έγινε πριν περίπου 10 χρόνια, όταν παρατηρώντας πελεκάνους να πετούν πάνω από λίμνη, διεπίστωσαν, (με κατάλληλα chips ,που είχαν τοποθετήσει σε κάθε πτηνό) ότι το πτηνόπου ηγείτο του σχηματισμού V, είχε αυξημένους καρδιακούς ρυθμούς σε σχέση με τα άλλα πτηνά του σχηματισμού.

1.20 Έτσι  αξιοποιώντας αυτά τα δεδομένα  οδηγήθηκαν στο συμπέρασμα ότι τα πτηνά του σχηματισμού ωφελούνται ενεργειακά, καταναλώνοντας λιγότερο καύσιμο, όταν πετούν σε σχηματισμό V, και δεν κουράζονται τόσο όσο άν θα πετούσαν μόνα τους

1.25 Αυτά ήταν τα πρώτα πειραματικά δεδομένα που έδειχναν ότι αυτό μπορεί να είναι αληθής εξήγηση για το λόγο της πτήσης αυτών των πτηνών σε σχηματισμούς V

1.31 Είχαμε την ευκαιρία  να εργασθούμε σε ερευνητική ομάδα στην Αυστρία με σκοπό την συμβολή στην Διατήρηση της Ισορροπίας της Βιοποικιλότητας ,με σκοπό να επαναπατρισθεί  αυτό το είδος του πτηνού ‘’βόρεια φαλακρή ίβις ή βόρεια φαλακρή θρασκιόρνιθα (Gerontius eremite) ‘’στη περιοχή των Άλπεων.

1.40 Ξεκινήσαμε τη προσπάθεια αυτή με την εκόλαψη αυγών και εκτροφή των νεοσσών  του πτηνού αυτού με τη συνεχή παρουσία και παρακολούθηση ανθρώπων, ως θετών γονέων-αναδόχων των- μελών, της ερευνητικής μας ομάδας.

1.44  Πέρασε η Άνοιξη και σχεδόν το καλοκαίρι με αυτά τα πουλιά να εξοικειώνονται μαζί μας και να τους είμαστε γνώριμοι, ώστε να μας ακολουθούν σε δοκιμαστικές πτήσεις με ‘’microlight’’ όπου ήταν οι γνώριμοι σε αυτά ‘’γονείς ‘’ τους, που σταθερά τα προσκαλούσαν με φωνές όπως: ‘’ακολουθήστε μας, ακολουθήστε μας, ακολουθήστε μας’’ !!! , και τα πτηνά  μας ακολουθούσαν, έτσι μαθαίνοντας ποιός είναι ο σωστός δρόμος της μετανάστευσης (προς την Ιταλία )  για να περάσουν το χειμώνα....   

2.10  Ωστόσο είναι πολύ δύσκολο  να μελετηθεί η πτήση σε ελεύθερα (μη καθοδηγούμενα) πτηνά γιατί, αν τοποθετήσεις μικροσυσκευές παρακολούθησης της πτήσεως  αυτών ενώ αυτά πετούν σε μεγάλες αποστάσεις οι πιθανότητες να βρεις πάλι τις συσκευές αυτές για επεξεργασία των στοιχείων της πτήσεως ειναι μηδαμινές

2.23 Για πολλά χρόνια εργαστήκαμε για να δημιουργήσουμε αυτές τις συσκευές που μπορούν να καταγράφουν τη θέση που βρίσκεται ένα πτηνό, τι κάνει τότε,πως κινεί τα φτερά του,πόσο γρήγορα κινείται. Όταν αξιοποιήσει όλες αυτές τις πληροφορίες τότε μπορεί πραγματικά να ερευνήσει τους μηχανισμούς αλλά και τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ των μελών του σχηματισμού V. Εδώ είναι οι συσκευές που αναπτύξαμε στο Εργαστήριο και τοποθετήσαμε σε κάθε πτηνό. Μπορείς να δεις ότι έχουν μια ισχυρή  μπαταρία που είναι πολύ σημαντικό ώστε για μεγάλα χρονικά διαστήματα να παίρνουμε πληροφορίες, αυτή η αντέννα παίρνει πληροφορίες GPS, για τη θέση κάθε πτηνού που πετά στο  σχηματισμό V,

2.58, και γι αυτό μας είναι ιδιαίτερα χρήσιμο να γνωρίζουμε για μεγάλο χρονικό διάστημα στοιχεία της πτήσεως αυτών των πτηνών αφού αυτά πετούσαν στις δοκιμαστικές μας πτήσεις και επέστρεφαν στο τέλος της ημέρας , οπότε άν αυτές οι συσκευές που τους είχαμε βάλλει ‘’ξέμεναν’’ από μπαταρία θα χάναμε  δεδομένα της πτήσης τους .

3.01 Τα πτηνά άρχισαν την εκμάθηση ‘’πως να πετούν’’, ‘’πως να πετούν’’σαν ομάδες. για τη μετανάστευσή τους με μικρές τοπικές πτήσεις, ακολουθώντας το επανδρωμένο μας ‘’microlight’’ ώστε αυτά να το ακολουθούν.

3.17 Προς το τέλος Αυγούστου άρχισε το πραγματικό ταξείδι από Σαλτσμπούργκ (Salztburg) Αυστρίας προς το νότο, για την Ιταλία. Ωστόσο για την αποφυγή της πτήσης μας υπεράνω των Άλπεων, που θα δημιουργούσε η πτήση, για τα νεαρά Πτηνά, στο παρθενικό τους αυτά ταξείδι, κάναμε μια μικρή παρέκλιση γύρω από την Αυστρία (ανατολικά) και στη συνέχεια κατευθυνθήκαμε νότια προς την Ιταλία

3.55 Όταν τα πτηνά πέταξαν μέσα σε 4-5 λεπτά  προσανατολισθηκαν και σχημάτισαν στο σχηματισμό V. Το πρώτο πραγματικά ενδιαφέρον συμπέρασμα που πήραμε από τις συσκευές που είχαμε τοποθετήσει σε κάθε πτηνό,και κατέγραφαν επακριβώς στοιχεία της πτήσεως των, ήταν ότι τα πτηνά  τοποθετήθηκαν στις κατάλληλες θέσεις του σχηματισμού V, που  προβλεπόταν από πλευράς Αεροδυναμικής.

4.12 Εκείνο που συμπεράναμε από αυτό είναι ότι αυτά τοποθετούνται στις καλύτερες δυνατές θέσεις, ώστε να ευνοούνται από το ανοδικό ρεύμα αέρα που προερχόταν από το πτηνό που πετούσε μπροστά του.

Αυτό σημαίνει ότι κάθε πτηνό για να μη πέσει προς τα κάτω  ,κινεί τα φτερά του προς τα κάτω, οπότε έτσι ωθείται αέρας προς τα κάτω ,κάτι που προκαλεί συμπίεση του αέρα, ο οποίος συμπιεζόμενος κινείται προς τις άκρες των φτερών του, όπου εκεί κινείται κυκλικά, με ανοδικά –καθοδικά ρεύματα πίσω από κάθε ιπτάμενο πτηνό. (σχήμα στο video).

Έτσι  όταν το πτηνό που ακολουθεί   ευρισκόμενο  σε κατάλληλη απόσταση από το προηγούμενό, κινεί τα φτερά του  συγχρονισμένα με τέτοιο τρόπο ώστε όταν φθάνει το ανοδικό ρεύμα που προκλήθηκε από το προηγούμενό του,  αυτό να κινεί τα φτερά του προς τα πάνω και όχι αντίθετα, τότε  υποβοηθείται  και δεν κουράζεται τόσο όσο, αν πετούσε μόνο του,

5.29 Έτσι και στο σχηματισμό αυτόν του V, μπορεί να μη  ωφελείται κάθε πτηνό, αλλά αντίθετα να επιβαρύνεται, αν δεν βρίσκεται σε τέτοια απόσταση από το προηγούμενό του και  συμβαίνει να κινεί τα φτερά του προς τα άνω  όταν το ρεύμα του αέρα είναι καθοδικό !!! ,(που ωστόσο αυτό βέβαια δεν συμβαίνει.)

5.56 Οι εφαρμογές αυτής της έρευνας μπορούν να αξιοποιηθούν ευρύτερα όπως πχ από τις αεροπορικές εταιρείες που επενδύουν σε μεγάλο βαθμό ερευνητικά, στο πως τα μεταναστευτικά αυτά πτηνά μπορούν και πετούν τόσο κοντά το ένα με το άλλο με ασφάλεια, επωφελούμενα ταυτόχρονα από τα ανοδικά ρεύματα που δημιουργούνται κατά τις ομαδικές πτήσεις των.