Как индейки-грифы остаются в воздухе в разреженной атмосфере

Разреженный воздух на больших высотах создаёт проблему для птиц: при прочих равных крылья производят меньше подъёмной силы. Однако многие птицы, такие как горные гуси и журавли, успешно летают на высотах более 6000 м.

Учёные из Университета Северной Каролины (UNC) в Чапел-Хилле, США, решили выяснить, как птицы, обитающие в широком диапазоне высот, компенсируют низкую плотность воздуха. Объектом исследования стали индейки-грифы (Cathartes aura), чей ареал охватывает перепад высот более 3000 м.

Джонатан Рейдер и Тай Хедрик снимали полёты грифов на трёх локациях с разной высотой:

• Свалка в округе Ориндж (80 м над уровнем моря)
• Алкова, Вайоминг (1600 м)
• Кампус Университета Вайоминга в Ларами (2200 м)

На каждой локации использовались три синхронизированные камеры для 3D-съёмки птиц, возвращающихся к месту ночёвки. В итоге было реконструировано 2458 полётов.

Результаты, опубликованные в Journal of Experimental Biology, показали:

• Плотность воздуха менялась от 1.227 кг/м³ в Чапел-Хилле до 0.89 кг/м³ в Ларами (изменение на 27%).
• Воздушная скорость птиц варьировалась от 8.7 до 13.24 м/с.
• Грифы в Ларами (2200 м) летали в среднем примерно на 1 м/с быстрее, чем птицы в Чапел-Хилле.

Вывод: Индейки-грифы летают быстрее на больших высотах, чтобы компенсировать недостаток подъёмной силы в разреженном воздухе.

Анализ видеозаписей также показал, что птицы на высоте не машут крыльями чаще. Учёные предполагают, что более высокая скорость достигается за счёт меньшего сопротивления воздуха (drag) на высоте, что позволяет грифами легче разгоняться и поддерживать скорость, необходимую для полёта.