Volar puede costar menos energía que nadar para las aves que aprovechan el aire

Un buitre que recorre el cielo sin apenas mover las alas está ahorrando energía. Un estudio internacional con participación del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) ha demostrado que volar puede costar menos energía que nadar, hasta ahora la forma de desplazamiento más eficiente entre los vertebrados, gracias al aprovechamiento de las corrientes de aire por parte de las aves planeadoras.

El trabajo, publicado en la revista Science⁽¹⁾ y firmado por M. Scacco, J. B. Smaers, Y. Werber y otros autores, está dirigido por el Instituto Max Planck de Comportamiento Animal y la Universidad de Swansea. Incorpora por primera vez de forma explícita el papel de la atmósfera como fuente de energía para los animales voladores, según explica la nota de prensa del CSIC.

Volar gasta menos que nadar

Los libros de texto clasifican las formas de desplazamiento animal según su coste energético: nadar es lo menos costoso, le sigue volar y correr es lo que más energía exige. Esa clasificación se basa en mediciones de laboratorio, con animales que nadan en tanques, vuelan en túneles de viento o corren sobre cintas mecánicas. Ahora este estudio internacional ha descubierto que, en condiciones naturales, esa clasificación cambia.

Nuestro estudio demuestra que aves planeadoras pueden desplazarse con un coste energético incluso inferior al de la natación, considerada hasta ahora la forma más barata

AINARA CORTÉS AVIZANDA, investigadora del CSIC en la Estación Biológica de Doñana

“Nuestro estudio demuestra que aves planeadoras pueden desplazarse con un coste energético incluso inferior al de la natación, considerada hasta ahora la forma más barata de locomoción en vertebrados”, explica Ainara Cortés Avizanda, investigadora del CSIC en la Estación Biológica de Doñana (EBD). Su equipo ha comprobado que, fuera del laboratorio, el orden de los libros de texto cambia.

La diferencia está en un factor que los experimentos en tanques, túneles y cintas no recogen: la atmósfera. Las aves planeadoras no solo se mueven por el aire, sino que lo utilizan como fuente de energía. Por eso, medir su esfuerzo en condiciones naturales ofrece una imagen distinta de la que daban las mediciones clásicas.

En el trabajo han participado 68 investigadores e investigadoras de todo el mundo, y es, hasta la fecha, uno de los análisis más completos realizados sobre el coste energético del vuelo de vertebrados en la naturaleza. Además de la EBD, han contado con participantes de otras entidades españolas como la Universidad Miguel Hernández y la Universidad de Granada.

La Estación Biológica de Doñana del CSIC ha aportado información muy valiosa obtenida en proyectos de seguimiento con GPS de cientos de individuos de varias especies de aves a lo largo de las últimas décadas.

Seguimiento de 38 especies con GPS

La investigación combina 17 años de seguimiento mediante GPS y acelerómetros –sensores que registran el movimiento– de 850 individuos de 38 especies de aves y murciélagos de distintas regiones del mundo. En total, el equipo ha analizado 1,4 millones de localizaciones GPS y cerca de 195.000 segmentos de vuelo. A estos datos se han sumado cuatro años de registros de radar, que han permitido incorporar información sobre pequeñas aves paseriformes migradoras.

Aves planeadoras, como el cóndor andino, aprovechan las corrientes ascendentes y apenas baten las alas. Con ello, logran costes de transporte hasta un 79% menores

“Aves planeadoras, como el cóndor andino, aprovechan las corrientes ascendentes y apenas baten las alas. Con ello, logran costes de transporte hasta un 79% menores que aves de masa similar que vuelan mediante aleteo continuo, como el cisne trompetero”, explica José Antonio Donázar, investigador del CSIC en la EBD.

Los resultados distinguen dos grandes estrategias: depender principalmente del aleteo o aprovechar las corrientes atmosféricas para planear. El cóndor andino ejemplifica la segunda; el cisne trompetero, que bate las alas de forma continua, la primera.

El equipo integró estos registros con datos atmosféricos, incluidos los vientos y las corrientes ascendentes, para estimar el coste energético del desplazamiento en condiciones reales. El análisis ha permitido calcular cuánto tiempo dedicaban los animales a batir las alas o a planear y comparar la energía consumida por unidad de distancia recorrida.

Entre las aves planeadoras, el tamaño corporal desempeña un papel importante: en general, cuanto mayor es el ave, menos necesita batir las alas y menor es su coste energético de transporte.

Los buitres, como el cóndor andino, constituyen uno de los ejemplos más ilustrativos de la importancia de las corrientes atmosféricas. Las siete especies analizadas acumularon 128.000 días de vuelo y recorrieron más de 4,3 millones de kilómetros, una distancia equivalente a más de cien vueltas a la Tierra.

Durante estos desplazamientos, los buitres batieron las alas únicamente entre el 0,1% y el 7% del tiempo de vuelo. En lugar de mantener un aleteo continuo, aprovechan las columnas de aire ascendente para ganar altura y reducir considerablemente su gasto energético.

Esta estrategia, sin embargo, depende de que las condiciones atmosféricas sean favorables. El estudio también revela que las aves planeadoras de mayor tamaño tienen menos flexibilidad para elegir cuándo y dónde volar, ya que dependen en mayor medida de la disponibilidad de corrientes ascendentes adecuadas.

Viento, clima y conservación

Las aves que dependen del aleteo siguen una estrategia diferente. Su vuelo requiere un esfuerzo energético mayor, pero les permite desenvolverse en condiciones ambientales más variables.

Cambios en los patrones de viento y de térmicas asociados al cambio climático podrían modificar las rutas migratorias, las distribuciones geográficas

JULIO BLAS, investigador del CSIC en la Estación Biológica de Doñana

“Cambios en los patrones de viento y de térmicas asociados al cambio climático podrían modificar las rutas migratorias, las distribuciones geográficas y el uso del espacio por parte de muchas especies voladoras”, explica Julio Blas, investigador del CSIC en la EBD y coautor del artículo.

En este grupo, el viento tiene una influencia especialmente importante. Los vientos de cola favorecen el desplazamiento, mientras que los vientos de cara aumentan la resistencia y pueden elevar el coste energético del vuelo.

En conjunto, los resultados ponen de manifiesto que el entorno atmosférico puede actuar tanto como una fuente de energía como un factor que dificulta el movimiento. Por ello, conocer las condiciones del aire resulta fundamental para entender las estrategias de desplazamiento de las distintas especies.

Estos resultados proporcionan una herramienta clave para la conservación. Ofrecen un nuevo marco para predecir el coste energético del vuelo y determinar cómo los cambios climáticos podrían afectar a los lugares y los momentos en que los animales se desplazarán en el futuro. Esta información puede contribuir a anticipar cambios en sus desplazamientos y a mejorar las herramientas de gestión de la biodiversidad.

la atmósfera no es simplemente el medio donde vuelan las aves y murciélagos, sino un recurso energético esencial que puede determinar cuándo, dónde y cómo se desplazan

AINARA CORTÉS AVIZANDA, investigadora del CSIC en la Estación Biológica de Doñana

“Este estudio aporta una idea especialmente relevante: la atmósfera no es simplemente el medio donde vuelan las aves y murciélagos, sino un recurso energético esencial que puede determinar cuándo, dónde y cómo se desplazan”, afirma la investigadora Cortés-Avizanda. El estudio proporciona así un marco para estimar el coste energético del vuelo en condiciones naturales y explorar cómo las transformaciones de la atmósfera pueden influir en los movimientos de los animales.

“Esta visión cambia nuestra forma de entender la movilidad animal y proporciona herramientas para anticipar cómo responderán las especies voladoras a un mundo con patrones climáticos cada vez más cambiantes”, añade la investigadora Cortés-Avizanda.