Динамическое сотрудничество в исследовании оптимального использования биологгинговых меток
Методы, применяемые при проектировании болидов Формулы-1 и космических аппаратов, сыграли ключевую роль в новом исследовании меток для отслеживания перемещений животных.
Экологи из Университета Суонси объединили усилия с коллегами из аэрокосмической сферы, чтобы найти лучший способ снижения лобового сопротивления биологгинговых меток — записывающих устройств для мониторинга передвижений и поведения животных.
Их сотрудничество позволило биологам использовать вычислительную гидродинамику (Computational Fluid Dynamics, CFD) — анализ виртуального потока жидкости на суперкомпьютере — для проведения сложного моделирования того, как метка влияет на тюленя при движении в воде.
Исследователь Уилл Кей из Лаборатории по изучению перемещений животных Суонси (SLAM) работал с аспирантом Дэвидом Науманном из Центра вычислительной инженерии им. Зенкевича, который участвует в проекте сверхзвукового автомобиля Bloodhound. В команду также вошли студенты-бакалавры, научные руководители и техники с факультетов естественных наук и инженерии, а также внешние партнеры из Natural Resources Wales.
Их статья «Minimizing the impact of biologging devices: Using Computational Fluid Dynamics for optimizing tag design and positioning» опубликована в престижном журнале Methods in Ecology and Evolution.
Ключевые цели исследования:
- Изучить, как комбинация размера, формы и положения метки совместно влияет на сопротивление.
- Предоставить пошаговое руководство для других биологов по применению этих техник.
Основные выводы:
- Улучшение формы метки оказалось наиболее важным фактором для снижения сопротивления.
- Метки можно было даже слегка увеличить в размере, если при этом улучшалась их форма.
- Гидродинамичный дизайн может снизить влияние положения метки на создаваемое ею сопротивление, что важно, так как оптимальное положение на животном не всегда достижимо.
Значение работы:
Биологгинговые метки используются для изучения передачи болезней или определения ключевых мест обитания для улучшения стратегий сохранения видов. Однако метка, вызывающая сопротивление, может изменить энергозатраты животного и его поведение.
Исследователи надеются, что их работа послужит руководством для установления междисциплинарного сотрудничества с инженерами и поможет другим ученым лучше понимать влияние меток на сопротивление.