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Un fenomeno naturale poco conosciuto ma cruciale è il coordinamento degli uccelli nel traffico aereo. Non si tratta del controllo del traffico aereo, ma di come gli uccelli costruiscono spontaneamente un ordine di volo efficiente e ordinato, prevengono le collisioni e ottimizzano i percorsi durante la migrazione, il foraggiamento e le attività quotidiane. Comprendere questo meccanismo non solo ci consente di percepire la profondità della saggezza naturale, ma ha anche un profondo significato illuminante per la tecnologia umana, come la gestione dei cluster di droni e la pianificazione del traffico aereo.

Come gli uccelli migratori pianificano le loro rotte aeree

Non si tratta di una pianificazione casuale delle rotte migratorie degli uccelli, ma di un preciso sistema di navigazione evoluto nel corso di centinaia di milioni di anni. Utilizzano in modo completo "segni di navigazione naturali" come la posizione del sole, delle stelle, del campo magnetico terrestre, delle montagne e della morfologia per stabilire la direzione. Ogni anno, ad esempio, la sterna artica viaggia avanti e indietro tra i due poli. Il suo percorso è relativamente fisso e si basa sulla sua acuta percezione della durata della luce solare e del campo geomagnetico.

Questo tipo di pianificazione del percorso degli uccelli ha le caratteristiche dell'eredità intergenerazionale. I giovani uccelli seguono gli adulti esperti per apprendere il percorso, formando così una specifica "tradizione migratoria". La ricerca mostra che alcune famiglie di gru utilizzano la stessa zona umida intermedia come luogo di riposo, anno dopo anno. Questo tipo di pianificazione garantisce la sopravvivenza della popolazione e costruisce il flusso di traffico aereo più spettacolare e ordinato della terra.

Perché gli uccelli possono volare ad alta velocità senza scontrarsi tra loro?

La chiave per la capacità degli stormi di uccelli ad alta velocità di mantenere la formazione e di scontrarsi raramente è che ogni uccello agisce secondo un semplice insieme di regole di interazione locale. Secondo la ricerca, queste regole possono essere riassunte in tre punti, vale a dire: evitare collisioni con individui vicini, mantenere più o meno la stessa velocità di volo degli individui vicini e avvicinarsi il più possibile al centro del gruppo vicino.

Questo sistema basato sulla natura decisionale distribuita della costruzione locale ha l’effetto di consentire all’intero stormo di uccelli di mostrare un elevato grado di coordinamento e resilienza. In assenza di una torre di controllo centrale, ogni uccello si preoccupa solo dei movimenti di alcuni compagni che lo circondano, ma può far girare su se stesso un folto gruppo di migliaia di uccelli all'istante, come se fossero un tutt'uno. Questa capacità di auto-organizzazione supera di gran lunga i sistemi artificiali esistenti e fornisce un eccellente modello per lo sviluppo di algoritmi di formazione di UAV con forti capacità anti-interferenza ed elevata adattabilità.

Esistono regole di volo tra le diverse specie di uccelli?

Sebbene non esistano "regole del traffico aereo" esplicitamente scritte tra le specie di uccelli, esistono potenziali regole e gerarchie basate su nicchie ecologiche. In generale, gli uccelli che sono più grandi e volano più velocemente avranno il "diritto di precedenza". Ad esempio, quando i rapaci navigano, i piccoli uccelli canori spesso prendono l’iniziativa per evitarli. Una tale gerarchia riduce i conflitti ed è un criterio di efficienza in condizioni di selezione naturale.

Anche la diversione gioca un ruolo nel ritmo circadiano. La maggior parte dei rapaci è attiva durante il giorno, ma molti trampolieri e uccelli canori scelgono di migrare di notte, il che fa sconcertare invisibilmente i picchi di traffico. Negli habitat condivisi come le zone umide, diversi uccelli formeranno naturalmente anche strati in termini di aree di alimentazione e altezze di volo per costruire una rete di traffico tridimensionale che non interferisca tra loro.

Come i cambiamenti climatici influenzano l'ordine di volo degli uccelli

Il fattore più importante che interferisce con il traffico aereo degli uccelli è il maltempo. I forti venti contrari consumeranno notevolmente la forza fisica degli uccelli, costringendoli a cambiare altitudine o a trovare percorsi che possano ripararsi dal vento. La forte pioggia e la fitta nebbia oscureranno gli indizi di navigazione, causando il disorientamento degli uccelli e innescando persino quello che viene chiamato un "evento di collisione", ovvero un gran numero di uccelli si schiantano contro gli edifici a causa della scarsa visibilità.

Gli uccelli mostrano una straordinaria adattabilità ai cambiamenti climatici e la capacità di prendere decisioni collettive. Possono rilevare in anticipo i cambiamenti nella pressione atmosferica e cercare collettivamente un'area sicura prima che si avvicini una tempesta. Le osservazioni tramite radar mostrano che gli uccelli migratori evitano le grandi aree piovose e riprogrammano i loro percorsi. Una tale capacità di risposta dinamica dimostra la flessibilità e la robustezza del suo sistema di coordinamento del traffico.

Come le attività umane interferiscono con il traffico aereo degli uccelli

L’interferenza umana nelle interazioni degli uccelli nell’aria sta diventando sempre più grave. L'inquinamento luminoso nelle città attirerà gli uccelli che migrano di notte, facendoli deviare dalle loro rotte di volo originali, causando l'esaurimento degli uccelli e persino colpendo la facciata continua di vetro. Le imponenti turbine eoliche, le linee di trasmissione e le torri di comunicazione costituiscono ostacoli fisici diretti, provocando un gran numero di vittime tra gli uccelli.

Un altro problema serio è il conflitto nello spazio aereo tra aerei umani e uccelli. Per prevenire gli attacchi di uccelli intorno all'aeroporto, è necessaria una gestione professionale dei repellenti per uccelli. Da una prospettiva più macro, la frammentazione dell’habitat distrugge le principali “stazioni di sosta” per gli uccelli, costringendoli a volare su distanze più lunghe e pericolose, interrompendo ritmi migratori che durano da migliaia di anni e interrompendo anche reti di trasporto che durano da migliaia di anni.

Quale saggezza gestionale può essere appresa dal volo degli uccelli

Dal volo degli uccelli possiamo innanzitutto comprendere la saggezza della gestione distribuita. Abbandonando il controllo centralizzato e basandosi su regole semplici e su una comunicazione parziale tra gli individui per mantenere l’ordine generale, questo modello è più efficace e resistente ai rischi. Ciò ha un grande valore di riferimento nella progettazione dell’Internet delle cose e dei sistemi di trasporto intelligenti.

Ciò che viene mostrato è la capacità di pianificazione adattiva dinamica. Gli uccelli hanno la caratteristica di adattare percorsi e formazioni in tempo reale a seconda dell'ambiente (meteo, nemici naturali, cibo). Si tratta per noi di una rivelazione importante per la gestione dei flussi di traffico urbano e delle reti di distribuzione logistica. Il sistema dovrebbe cioè essere in grado di percepire i cambiamenti in tempo reale e rispondere rapidamente, anziché seguire rigidamente un piano fisso. Infine, dispone di una gestione efficiente del consumo energetico. Il principio della formazione a V che consente di risparmiare il consumo energetico complessivo del gruppo è stato applicato nella guida su lunghe distanze e nella gestione della flotta di camion.

Dopo aver compreso il sofisticato e complesso sistema di coordinazione aerea degli uccelli e in risposta alle sempre più gravi interferenze causate dal comportamento umano, quale ritiene sia la misura protettiva specifica che dovremmo per primi e siamo più qualificati ad attuare? Puoi condividere le tue opinioni nell'area commenti. Se ritieni che questo articolo sia illuminante, metti mi piace per sostenerlo e condividerlo con più amici.