آسمان بالای سر ما شلوغ است. پرندگان، خفاش‌ها و حشرات خود را در لایه‌هایی از ارتفاع قرار خواهند داد که همانند خطوط هوایی عمل می‌کنند و توسط فیزیک، آب‌وهوا و وجود دیگر حیوانات هدایت خواهد شد. پژوهشگران «دانشگاه لوند»(Lund University) در یک پژوهش تازه، روش ساده‌ای را برای دیدن لایه‌های آسمان به گفتن زیستگاه و نه به گفتن یک فضای خالی نظر کرده‌اند.

به نقل از ارث، این چارچوب توضیح می‌دهد که چرا یک حیوان پرنده امکان پذیر مسافت‌های متغیری را در روزهای گوناگون پرواز کند. شرایط به شدت تحول می‌کند، به این علت انتخاب‌ها نیز دچار تحول خواهد شد. «سیسیلیا نیلسون»(Cecilia Nilsson) پژوهشگر دانشگاه لوند، این پژوهش را با همکاری پژوهشگران هلند و آمریکا سرپرستی کرد. گروه نیلسون، حرکت حیوانات را با ساختار عمودی جو مرتبط می‌دانند.

پژوهشگران اکنون هوا را به گفتن یک محیط زنده با غذا، رقیب ها و خطر در نظر می‌گیرند. نام این ایده، «هوابوم‌شناسی»(Aeroecology) است که به مطالعه چگونگی تعامل حیوانات با جو و زندگی در آن می‌پردازد.

پژوهشگران این پروژه از مفهوم «جایگاه هوایی» منفعت گیری می‌کنند؛ به معنی محدوده‌ خاصی از ارتفاع و شرایطی که یک گونه‌ پرنده در آن قرار دارد. این مفهوم توصیف می‌کند که یک گونه کجا می‌تواند فعالیت کند و طبق معمولً در کجا یافت می‌شود. قسمت اول بر پایه فیزیولوژی و مکانیک پرواز تنظیم شده است و قسمت دوم به شکارچیان، طعمه‌ها و ساختارهای انسانی محدود می‌شود.

حشراتی که کند پرواز می‌کنند، طبق معمولً در ارتفاع پایین می‌همانند که در آنجا باد آرام‌تر و دما ثابت‌تر است. تعداد بسیاری از خفاش‌ها در سطوح میانی کار می‌کنند که در آنجا می‌توانند حشرات سریع تر را بدون صرف کردن انرژی زیاد تعقیب کنند. پرندگان زیاد تر در ارتفاعات بالاتر پرواز می‌کنند. آنها از جریان‌های حرارتی – جریان‌های رو به بالای هوای گرم که گلایدرها و حیوانات در حال اوج گرفتن را بلند می‌کند – منفعت گیری می‌کنند.

بادهای موافق نیز در این بین نقش دارند. آنها در همان جهت پرواز پرندگان حرکت می‌کنند و در نتیجه، پروازهای طویل با تلاش کمتر را حمایتمی‌کنند. استثنائاتی نیز وجود دارد و این ترکیب می‌تواند با دقت به شرایط آب‌وهوایی یا فصلی تحول کند. نیلسون او گفت: ما می‌خواهیم مشوق مطالعات بیشتری باشیم که نشان خواهند داد کدام گونه‌ها از ارتفاعات گوناگون و تحت چه شرایطی منفعت گیری می‌کنند. نقشه‌های ارتفاعی ثابت به پژوهشگران امکان می‌دهد تا پیش‌بینی‌ها را آزمایش کنند و به اصلاح مدل‌ها بپردازند.

رادار هواشناسی، سیستمی است که از امواج رادیویی برای تشخیص اشیاء و اندازه‌گیری فاصله و حرکت آنها منفعت گیری می‌کند. این سیستم می‌تواند تراکم، شدت و جهت پرواز را در ارتفاعات گوناگون ردیابی کند. شبکه‌های راداری، جریان پرواز پرندگانی را که هر شب در لایه‌های متغیری از مناطق گوناگون پرواز می‌کنند، آشکار می‌سازند. حسگرهای آنبرد، جزئیات را افزایش خواهند داد. تجهیزاتی همانند GPS، ارتفاع‌سنج‌ها و ثبت‌کننده‌های فشارسنجی می‌توانند فراز و نشیب‌های پروازهای جداگانه را در طول مهاجرت‌های کامل ثبت کنند.

بادهای شدید می‌توانند به سفر شدت ببخشند یا آن را متوقف کنند. دما و سختی هوا با دقت به ارتفاع تحول می‌کنند. به این علت، پیامدهای پرواز با دقت به بالا رفتن یا پایین آمدن حیوانات پرنده تحول می‌کنند.

مهاجرت حشرات بزرگ مشخص می کند که حیوانات پرنده چه مقدار از بادهای مطلوب منفعت گیری می‌کنند. یک پژوهش طویل مدت در جنوب بریتانیا تخمین زده است که تقریباً ۳.۵ تریلیون حشره سالانه در آسمان حرکت می‌کنند و حشرات بزرگتر، بادهایی را انتخاب می‌کنند که آنها را در جهت‌های کارآمد حرکت دهند.

تاثییر انسان‌ها بر آسمان

سازه‌ها به همان فضایی می‌رسند که حیوانات از آن منفعت گیری می‌کنند. یکی از تخمین‌ها درمورد آمریکا مشخص می کند که سالانه بین نزدیک به ۳۶۵ میلیون تا ۹۸۸ میلیون پرنده در این سرزمین بعد از برخورد با ساختمان‌ها جان خود را از دست خواهند داد و زیاد تر موارد مرگ‌ومیر به علت برخورد با سازه‌های مختصر و متوسط ​​​​پیش می‌آیند.

توربین‌ها مشکل متغیری را برای خفاش‌هایی که در قاره‌ها حرکت می‌کنند، به وجود می‌آورند. پژوهش‌ها حوالی مدل‌سازی جمعیت نشان داده‌اند که اگر هیچ تغییری تشکیل نشود، مرگ‌ومیر در تأسیسات بادی می‌تواند به افت شدید جمعیت این گونه مهاجر با پراکندگی گسترده در ۵۰ سال آینده منجر شود.

اگر آسمان زیستگاه باشد، بعد ارتفاع در برنامه‌ریزی اهمیت دارد. شیشه‌های ایمن برای پرندگان، برنامه‌های روشنایی بهتر و مکان‌یابی دقیق سازه‌های بلند بدون انتظار برای فناوری تازه، آمار مرگ‌ومیر را افت خواهند داد.

مزارع بادی می‌توانند با تنظیم شدت روتور در شب‌های پرخطر، تلفات خفاش‌ها را افت دهند. ترکیب افت شدت با پیش‌بینی‌های هوشمند که ارتفاع احتمالی پرواز را شامل می‌شود، می‌تواند از حیات وحش محافظت کند و تشکیل انرژی را ثابت نگه دارد.

محدودیت‌های بدن و حرکت

ساختار بدن، محدودیت‌هایی را تعیین می‌کند. نسبت وزن بدن به مساحت بال و رابطه بین طول و عرض بال تعیین می‌کنند که یک حیوان پرنده تا چه ارتفاعی می‌تواند برود و ماندن در آن ارتفاع چه مقدار هزینه دارد.

حرکت، انتخاب‌ها را محدود می‌کند. خطر شکار، پراکندگی طعمه و نیاز به اطلاعات می‌تواند حیوانات را در باند هوایی امن‌تر یا سودآورتر نگه دارد؛ حتی اگر ارزان‌ترین مکان برای پرواز نباشد.

نقشه‌های ارتفاع به تطبیق دادن راهبردها با مشکلات محلی پشتیبانی می‌کنند. برنامه‌ریزان انرژی می‌توانند در دوره‌های بحرانی، سازه‌های بلند را بیرون از لایه‌های اوج پرواز قرار دهند. داده‌های دقیق ارتفاع، این کار را به جای گمانه‌زنی، عملی می‌کنند.

این چارچوب، ارتفاع را به گفتن بُعدی در نظر می‌گیرد که با لیاقت دقت یکسان همانند دقت به طول و عرض جغرافیایی است. این چارچوب، پژوهش‌ها را به سمت گزارش چگونگی تحول منفعت گیری از ارتفاع بر پایه زمان روز، فصل و مرحله زندگی سوق می‌دهد.

نیلسون او گفت: ما امیدواریم که چارچوب ما برای پژوهشگران و تصمیم‌گیرندگان کارآمد باشد. تمرکز بر قدم‌های عملی است که ریسک را افت می‌دهد و آسمان را زنده نگه می‌دارد.

این پژوهش در مجله «Trends in Ecology & Evolution» به چاپ رسید.