Ежегодно миллиарды птиц совершают невероятные миграции, пересекая огромные пустыни и открытые моря – места, где невозможно остановиться, чтобы отдохнуть или найти пищу. Новое международное исследование, опубликованное в журнале iScience, раскрывает, как мелкие перелетные птицы адаптируют высоту своего полета для преодоления этих естественных барьеров. Оказалось, их стратегия напрямую зависит от морфологии крыла и даже цвета оперения.

Используя миниатюрные датчики слежения, консорциум исследователей из нескольких европейских институтов отследил 17 видов мелких птиц во время их путешествия между Европой и Африкой к югу от Сахары. Ученых интересовало, как пернатые пересекают два главных препятствия на своем пути: пустыню Сахара и крупные водные пространства, такие как Средиземное море и Бискайский залив.

Результаты продемонстрировали поразительные различия в полетном поведении. При пересечении Сахары птицы, как правило, летели на значительно большей высоте, чем над морем, часто поднимаясь до 2500–4000 метров над уровнем земли, особенно в дневное время. Напротив, морские перелеты обычно проходили гораздо ниже, порой всего в нескольких десятках метров над поверхностью воды.

«Эти маленькие птицы летают почти исключительно по ночам, но при пересечении пустыни они иногда продолжают полет и на следующий день. Мы обнаружили, что с восходом солнца они поднимаются выше», – объясняет Жослен Шампаньон, один из авторов исследования. Такое поведение, вероятно, помогает им избежать перегрева, достигая более прохладных слоев воздуха. «И наоборот, пересекая моря, они спускаются, что создает для них риск столкновения с будущими проектами морской ветроэнергетики», – добавляет ученый.

Исследование показало, что физические особенности птиц помогают объяснить различия в высоте полета. Виды с более крупными крыльями, как правило, летали выше, поскольку большая площадь крыла обеспечивает лучшую подъемную силу в разреженном воздухе. Птицы с темным оперением также поднимались выше во время дневных перелетов над пустыней, чтобы уменьшить поглощение тепла от солнечной радиации. Кроме того, виды с более короткими костями крыла, по-видимому, больше полагаются на прохладный воздух на высоте для рассеивания тепла во время долгих путешествий.

Над морскими барьерами некоторые виды, в частности обыкновенная каменка, часто летели чрезвычайно близко к поверхности воды, иногда проводя большую часть пути на высоте ниже 50 метров. Полет на малой высоте может снизить затраты энергии за счет использования более спокойного ветра у поверхности или аэродинамических эффектов над водой, хотя для полного понимания преимуществ этой стратегии потребуются дальнейшие исследования.

Популяции многих перелетных птиц сокращаются, а преодоление пустынь и морей является одним из самых опасных этапов их миграции. Исследование подчеркивает, насколько тонко настроены стратегии выживания птиц и насколько они могут быть чувствительны к изменениям окружающей среды.

Выводы имеют прямое отношение к развитию морской ветроэнергетики. Многие птицы пересекают моря на малых высотах, что помещает их прямо в зону вращения лопастей турбин. Понимание того, где, когда и на какой высоте летят птицы, может помочь улучшить планирование и эксплуатацию ветряных электростанций, снижая риски столкновений и сохраняя жизнь пернатым путешественникам.