Το ταξίδι των μεταναστευτικών ειδών ανέκαθεν προκαλούσε αισθήματα θαυμασμού και απορίας. Δεν είναι εύκολο να εξηγήσει κανείς πού βρίσκουν τα πουλιά τα ενεργειακά αποθέματα για να διανύσουν χιλιάδες χιλιόμετρα ή γιατί ταξιδεύουν σε σχηματισμούς και όχι μεμονωμένα. Κι όμως, ο λόγος είναι απλός…
Οι περισσότεροι άνθρωποι στο άκουσμα και μόνο της μετανάστευσης των πουλιών φέρνουν αυτόματα στο μυαλό τους εικόνες με κοπάδια να περνάνε στον αέρα πάνω από το γήινο ανάγλυφο κατευθυνόμενα προς κάποιον πολύ μακρινό προορισμό, και πολύ πιθανόν σε κάποιο σχηματισμό V όπως οι χήνες, οι γερανοί ή οι κύκνοι, τον τοξοειδή σχηματισμό που έχουν οι σταρόχηνες ή τον πυκνό σχηματισμό που έχουν τα κοπάδια της φάσσας ή των ψαρονιών.
Γιατί όμως ορισμένα είδη αποδημητικών μεταναστεύουν σε τόσο χαρακτηριστικούς σχηματισμούς; Μια πολύ καλή εξήγηση είναι ότι πιθανόν με αυτό τον τρόπο τα αποδημητικά πουλιά εξοικονομούν σημαντικά ποσά ενέργειας.
Εξοικονόμηση ενέργειας
Τα πουλιά ενός κοπαδιού μπορούν να αποκτήσουν ένα σημαντικό ποσό ανυψωτικής δύναμης από το τίποτα, πετώντας απλώς κοντά το ένα με το άλλο μέσα στο ανερχόμενο ρεύμα αέρα που προκαλείται από τα φτερά των γειτονικών πουλιών.
Είναι πολύ επικερδές να πετάνε όσο γίνεται πιο κοντά το ένα στο άλλο και ιδιαίτερα όταν οι άκρες από τις φτερούγες τους είναι όσο γίνεται πλησιέστερες. Από την άλλη πλευρά, είναι σε δυσμενέστερη κατάσταση αυτά που βρίσκονται στα καθοδικά ρεύματα αέρα, πίσω ακριβώς, πάνω ή κάτω από τα άλλα πουλιά.
Το συνολικό ενεργειακό όφελος που μπορεί να επιτυγχάνουν τα πουλιά πετώντας στο ίδιο οριζόντιο επίπεδο, με μια δεδομένη απόσταση μεταξύ των άκρων των φτερών τους, είναι παρόλα αυτά ανεξάρτητη από το εάν τα πουλιά πετάνε σε ένα ευθύ μέτωπο, σε τεθλασμένη γραμμή, σε σχήμα V ή σε τοξοειδή σχηματισμό. Ακόμα και τρία πουλιά να πετάνε δίπλα το ένα στο άλλο, μπορούν να εξοικονομήσουν το 40% της ανυψωτικής ενέργειας που θα χρειαζόταν σε περίπτωση που πετούσαν μόνα τους. Το θέμα, όπως τίθεται από την αεροδυναμική επιστήμη, έχει ως εξής: Η συνολική αντίσταση για ένα τέτοιο κοπάδι μειώνεται κατά 40% από την περίπτωση κατά την οποία αυτά θα πετούσαν μόνα τους. Ένα κοπάδι αποτελούμενο από 9 πουλιά μπορεί να εξοικονομήσει περισσότερο από το μισό της ανυψωτικής δύναμης και ένα μεγάλο κοπάδι μπορεί να εξοικονομήσει πάνω από τα δύο τρίτα της ανυψωτικής δύναμης. Εάν η απόσταση μεταξύ των άκρων των φτερών των πουλιών σε ένα κοπάδι, μεγαλώσει, δηλαδή αραιώσουν, τότε το ενεργειακό κέρδος μειώνεται θεαματικά.
Το πέταγμα σε σχηματισμό
Για ένα μεγάλο κοπάδι στο οποίο η απόσταση μεταξύ των φτερών των πουλιών είναι ίσο με το άνοιγμα των φτερών των πουλιών που το αποτελούν, τότε το κέρδος γίνεται ίσο με το 10% περίπου της ανυψωτικής δύναμης.
Η δύναμη αυτή που εξοικονομείται είναι μόνο ένα μέρος του συνολικού αποθέματος δύναμης για πουλιά στο μέγεθος περιστεριού ή μεγαλύτερα, αυτό το κομμάτι καταλαμβάνει το λιγότερο το ένα έκτο της συνολικής πτητικής δύναμης σε κανονικές ταχύτητες μετανάστευσης. Το ποσοστό αυτό κατεβαίνει στο ένα δέκατο όταν πρόκειται για μικρά πουλιά και είναι φανερό ότι το ποσόν της ενέργειας που εξοικονομείται είναι σημαντικά μικρότερο.
Ως παράδειγμα της οικονομίας ενέργειας για τα μεγάλα πουλιά παίρνουμε ένα κοπάδι από 25 σταρόχηνες που πετάνε πολύ κοντά σε σχηματισμό V. Πετώντας σε αυτό το είδος σχηματισμού, οι χήνες εξοικονομούν 67% της προωθητικής δύναμης. Αυτός ο παράγοντας και μόνο μειώνει τουλάχιστον κατά 12% το συνολικό ενεργειακό κόστος του ταξιδιού σε σχέση με πουλιά που ταξιδεύουν μόνα τους. Μια τέτοια μείωση στο ενεργειακό κόστος ανά χιλιόμετρο ταξιδιού, όπως είναι φανερό, αποτελεί μια ανταμοιβή που σίγουρα δικαιολογεί τον κόπο τού να ταξιδεύουν σε ένα κανονικά συντεταγμένο σε σχηματισμό κοπάδι.
Εφ’ όσον η προωθητική δύναμη μειώνεται όταν τα πουλιά πετάνε σε κοπάδια, η ιδανική ταχύτητα μετανάστευσης του κοπαδιού θα είναι λίγο μικρότερη από αυτή που ταξιδεύουν τα μεμονωμένα πουλιά. Έτσι η ταχύτητα μετανάστευσης μιας χήνας όταν ταξιδεύει μόνη της είναι 73 χλμ./ώρα με άπνοια, ενώ στις ίδιες συνθήκες η ταχύτητα που ταξιδεύει ένα κοπάδι από 25 χήνες είναι μόνο 66 χλμ./ώρα.
Το παράδειγμα των αεροπλάνων
Πέρα από τις μετρήσεις ταχύτητας σε κοπάδια παρυδάτιων πουλιών στη Δανία, δεν υπάρχουν μελέτες σε βάθος για τις διαφορές στην ταχύτητα μεταξύ κοπαδιών με διαφορετικό μέγεθος και μεμονωμένων ατόμων. Λεπτομερείς μετρήσεις ταχύτητας με τη χρήση ραντάρ ανίχνευσης θα ήταν δυνατό να μας δώσουν σημαντικές πληροφορίες για τα ενεργειακά οφέλη των πουλιών όταν αυτά μεταναστεύουν κοπαδιασμένα.
Όλα τα παραπάνω μεγέθη που αφορούν στην εξοικονόμηση ενέργειας που έχουν τα πουλιά, όταν ταξιδεύουν σε κοπάδια, βασίζονται εξ ολοκλήρου σε θεωρητικούς υπολογισμούς. Πολλοί επιστήμονες εξέφρασαν τις αμφιβολίες τους όσον αφορά την οικονομία ενέργειας που γίνεται στην πράξη από την πρακτική των κοπαδιών.
Αυτές οι αμφιβολίες βασίζονται κυρίως στη γνώση που υπάρχει γύρω από τα αεροπλάνα, στο πόσο απροσδιόριστα είναι τα ενεργειακά οφέλη που υπάρχουν όταν αυτά πετάνε κοντά το ένα στο άλλο, η άκρη του φτερού του αεροπλάνου δημιουργεί στροβιλισμούς που επηρεάζουν τη ροή του αέρα και δημιουργούν ανωμαλίες στη σταθερότητα και το διαμοιρασμό της στήριξης. Παρ’ όλα αυτά, τα αεροπλάνα πετάνε σε σχηματισμούς οι οποίοι δίνουν στους πιλότους τη δυνατότητα να έχουν τον έλεγχο του εναερίου χώρου και του γειτονικού αεροσκάφους παρέχοντας έτσι τη μεγαλύτερη ασφάλεια κατά την πτήση. Τα παραπάνω εκτιμάται ότι παρέχουν και οι σχηματισμοί των κοπαδιών στα πουλιά.
Πιο επιβαρυμένες οι άκρες
Παρ’ όλα αυτά, τα πουλιά έχουν πολύ περισσότερες ευκαιρίες από τα αεροσκάφη να εκμεταλλευτούν τα ενεργειακά οφέλη που προέρχονται από άνισα ρεύματα αέρα. Μπορούν να αλλάξουν το σχήμα και τη γωνία που χτυπάνε τα φτερά τους με τέτοιο τρόπο ώστε να προκαλείται, χωρίς κόπο, στήριξη σε διάφορες θέσεις μέσα στο κοπάδι, κάτι που οπωσδήποτε είναι αδύνατο να γίνει με τα φτερά των αεροπλάνων.
Οι ενστάσεις στην ιδέα ότι τα μεταναστευτικά είδη εξοικονομούν ενέργεια σχηματίζοντας κοπάδια είναι πολύ ασθενείς, ενδυναμώνοντας έτσι τις θεωρητικές προβλέψεις.
Ποιες είναι, όμως, οι προβλέψεις που μπορούν να γίνουν όσον αφορά την κατανομή του ενεργειακού οφέλους στα διάφορα μέλη του κοπαδιού; Σε κοπάδια στα οποία τα πουλιά πετάνε δίπλα το ένα στο άλλο, σχηματίζοντας ένα ευθύ μέτωπο, τα άτομα που είναι στη μέση είναι περισσότερο ευνοημένα από αυτά που βρίσκονται στις άκρες. Όταν τα κοπάδια είναι πλάγιες γραμμές και πάλι τα πιο ευνοημένα είναι τα άτομα που βρίσκονται προς τη μέση, ενώ το πουλί που βρίσκεται στην αρχή της γραμμής είναι και αυτό που έχει το μικρότερο ενεργειακό όφελος. Ακόμα και στο σχηματισμό V, όταν η γωνία του είναι πολύ μικρή, το πουλί που ηγείται του κοπαδιού είναι στη χειρότερη θέση. Παρ’ όλα αυτά, στον τοξοειδή σχηματισμό το ενεργειακό όφελος μοιράζεται εξίσου ανάμεσα στα άτομα του κοπαδιού. Στην περίπτωση, όμως, που έχουμε ένα V με ανοιχτή γωνία και στρογγυλεμένη την κορυφή του, έχουμε μια περίπου ίση μοιρασιά της ενέργειας σε όλα τα μέλη του κοπαδιού.
Πόσο «δημοκρατικοί» είναι οι σχηματισμοί πτήσης των κοπαδιών που παρατηρούνται στην άγρια φύση; Τον τοξοειδή σχηματισμό τον χρησιμοποιούν κατά τη μετανάστευσή τους οι καταδυτικές πάπιες και πολλά είδη χήνας.
Το μόνο σίγουρο είναι ότι τα αποδημητικά πουλιά χρησιμοποιούν κατά την αποδημία τους όλα τα μέσα που είναι διαθέσιμα για τη μεγαλύτερη δυνατή οικονομία ενέργειας.
Προστασία από τους εχθρούς
Πέρα όμως από όλα τα παραπάνω, το κοπάδι παρέχει στα μέλη του καλύτερη κάλυψη του χώρου όσον αφορά τον εντοπισμό των αρπακτικών, την ύπαρξη μέσα σε αυτό πουλιών με μεγαλύτερη εμπειρία, τόσο στο δρομολόγιο που θα ακολουθήσουν αλλά και στην επιλογή των περιοχών όπου θα σταθούν για να ξεκουραστούν. Τα έμπειρα μέλη του κοπαδιού είναι αυτά που θα οδηγήσουν και τα υπόλοιπα για να αποφύγουν τυχόν δυσμενείς καιρικές συνθήκες και να τα υποκινήσουν να διακόψουν ή να συνεχίσουν το ταξίδι τους. Το κοπάδι, ιδιαίτερα στην πυκνή του μορφή, δυσκολεύει το κάθε αρπακτικό αρχικά να διαλέξει, να απομονώσει και τελικά να συλλάβει το υποψήφιο θήραμά του.
Από τα παραπάνω είναι φανερό ότι οι σχηματισμοί με τους οποίους ταξιδεύουν τα πουλιά, πέρα από τα ενεργειακά οφέλη που προσφέρουν, παρέχουν στα μέλη τους πολύ περισσότερα οφέλη όσον αφορά την ασφάλεια του ταξιδιού. Εάν αναλογιστεί κανείς το μέγεθός τους -το βάρος της πλειονότητας των ειδών δεν ξεπερνά τα μερικά γραμμάρια- και το τεράστιο ταξίδι που πραγματοποιούν, εύκολα καταλαβαίνει τη σκοπιμότητα αλλά και τη χρησιμότητα αυτών των μεθόδων ταξιδιού.
Του Λεονάρδου Στεφάνου, Δασοπόνου
Βιβλιογραφία
Thomas Alerstam, “BIRD MIGRATION”, English translation, Cambridge University Press, 1990.
