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Como insetos voadores, como importantes polinizadores, localizam fontes de odor ao ar livre, apesar de encontrarem condições de vento altamente variáveis? Eles usam plumas de odor – que viajam como fumaça e se formam quando o vento sopra moléculas de odor de sua fonte – para rastrear fontes como flores ou feromônios.
Mas os túneis de vento são normalmente incapazes de replicar condições realistas de vento ao ar livre. Em Física dos Fluidospor AIP Publishing, pesquisadores da Universidade de Nevada em Reno decidiram explorar as condições do vento em microescala em vários ambientes externos para entender melhor o que os insetos voadores podem experimentar ao rastrear plumas de odor.
Os autores Jaleesa Houle e Floris Van Breugel avaliaram a turbulência mecânica produzida pelo vento ambiente que flui sobre elementos de rugosidade da superfície, como edifícios, árvores e cercas e seu papel no rastreamento de plumas de odor.
“Como estamos estudando a dinâmica do vento dentro da subcamada de rugosidade da superfície, as teorias de similaridade atmosférica mais conhecidas que descrevem as propriedades do perfil do vento não são aplicáveis”, disse Houle. “Portanto, usamos a análise estatística para encontrar correlações espaciais e temporais significativas entre as medições do vento em vários locais onde coletamos dados”.
Eles coletaram dados de vento próximo à superfície de várias estepes (prados cheios de arbustos), florestas e áreas urbanas no norte de Nevada e descobriram que a direção do vento próximo à superfície costuma ser altamente variável em escalas de tempo inferiores a 10 minutos. Eles também descobriram que a variabilidade da direção do vento é consistentemente maior em ambientes com maior complexidade de superfície (áreas urbanas) e menor em velocidades de vento mais altas.
“Isso é importante porque os insetos normalmente rastreiam plumas de odor em velocidades de vento mais baixas, o que indica que eles estão de alguma forma dando sentido à alta variabilidade direcional que encontram”, disse Houle. “A intensidade da turbulência está fortemente correlacionada com os desvios padrão na direção do vento, o que pode ser útil para futuros projetos experimentais de túneis de vento destinados a recriar ventos mais ‘naturais’.”
Com base em suas descobertas, Houle e van Breugel hipotetizam que pode existir uma faixa ideal de velocidade do vento e complexidade da superfície ambiental para ajudar os insetos a localizar uma fonte de odor.
“Mais experimentos serão necessários para testar nossa hipótese e podem nos ajudar a entender melhor as implicações da fragmentação da terra no sucesso de insetos rastreadores de plumas ecologicamente significativos, como os polinizadores”, disse Houle. “Além disso, nossos resultados fornecem uma razão convincente para os pesquisadores se concentrarem no aumento da variabilidade direcional em estudos de túneis de vento, se quiserem descobrir comportamentos de rastreamento de plumas que se assemelhem mais ao que podemos ver na natureza”.
Em seguida, os pesquisadores aplicarão suas descobertas em experimentos de túneis de vento de rastreamento de plumas e uma série de estudos ao ar livre.
“Durante o verão, planejamos testar nossa hipótese sobre os tipos de condições de vento que os insetos podem preferir enquanto rastreiam plumas de odor”, disse Houle. “No laboratório, estamos procurando ativamente maneiras de criar maior variabilidade direcional para melhor imitar o vento natural”.
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