WASHINGTON, 30 de mayo de 2023 – ¿Cómo localizan los insectos voladores, que son importantes polinizadores, las fuentes de olores al aire libre, a pesar de encontrarse con condiciones de viento altamente volátiles? Usan penachos de olor, que viajan como el humo y se forman cuando el viento sopla moléculas de olor desde su fuente, para rastrear fuentes como flores o feromonas.
Pero los túneles de viento generalmente no pueden simular condiciones de viento realistas al aire libre. En Physics of Fluids, de AIP Publishing, los investigadores de la Universidad de Nevada en Reno decidieron explorar las condiciones precisas del viento en diferentes ambientes al aire libre para comprender mejor lo que los insectos voladores podrían encontrar mientras rastrean las columnas de olor.
Los autores, Galissa Holley y Floris van Brueghel, evaluaron la turbulencia mecánica provocada por el flujo del viento ambiental en elementos rugosos de la superficie, como edificios, árboles y vallas, y su papel en el seguimiento de las columnas de olor.
«Debido a que estudiamos la dinámica del viento dentro de la subclase de rugosidad de la superficie, la mayoría de las teorías de similitud atmosférica conocidas que describen las propiedades del perfil del viento no son aplicables», dijo Holley. «Por lo tanto, utilizamos el análisis estadístico para encontrar correlaciones de importancia espacio-temporal entre las mediciones de viento para diferentes lugares donde recopilamos los datos».
Recolectaron datos del viento cerca de la superficie de varias estepas de artemisa (pastizales cubiertos de arbustos), bosques y áreas urbanas en el norte de Nevada y descubrieron que la dirección del viento cerca de la superficie a menudo es muy variable en escalas de tiempo de menos de 10 minutos. También encontraron que la variabilidad direccional del viento es consistentemente mayor en entornos con mayor complejidad superficial (áreas urbanas) y menor a velocidades de viento más altas.
«Esto es importante porque los insectos generalmente rastrean las columnas de olor a velocidades de viento más bajas, lo que indica que de alguna manera entienden el alto contraste que encuentran», dijo Holley. «La intensidad de la turbulencia se correlaciona estrechamente con las desviaciones estándar en la dirección del viento, lo que puede ser útil para futuros diseños experimentales de túneles de viento destinados a regenerar más viento ‘natural'».
Con base en sus hallazgos, Hall y van Brueghel plantearon la hipótesis de que podría existir un rango óptimo de velocidad del viento y complejidad de la superficie ambiental para ayudar a los insectos a localizar la fuente de un olor.
«Se necesitarán más experimentos para probar nuestra hipótesis y pueden ayudarnos a comprender mejor los efectos de la fragmentación del suelo en el éxito de los insectos rastreadores de polos ecológicamente importantes, como los polinizadores», dijo Holley. «Además, nuestros resultados brindan a los investigadores una razón convincente para centrarse en aumentar la variabilidad direccional en los estudios de túnel de viento si quieren revelar comportamientos de seguimiento de penachos que son más similares a lo que podríamos ver en la naturaleza».
A continuación, los investigadores aplicarán sus hallazgos a experimentos de seguimiento en túneles de viento y una serie de estudios al aire libre.
«Durante el verano, planeamos probar nuestra hipótesis sobre qué tipo de condiciones de viento podrían preferir los insectos mientras rastrean las columnas de olor», dijo Holly. “En el laboratorio, estamos buscando activamente formas de crear un mayor cambio direccional para imitar mejor los vientos naturales”.
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