Los métodos utilizados para diseñar automóviles y naves espaciales F1 han jugado un papel crucial en una nueva investigación sobre las etiquetas utilizadas para rastrear los movimientos de los animales.
Los ecologistas unieron fuerzas con sus colegas aeroespaciales en la Universidad de Swansea para encontrar la mejor manera de reducir el arrastre de las etiquetas biológicas: los dispositivos de grabación utilizados para rastrear los movimientos y el comportamiento de los animales.
Su colaboración en la investigación significó que los biocientíficos pudieron aprovechar la dinámica de fluidos computacional CFD, análisis de flujo de fluidos virtual realizado por una supercomputadora, para ejecutar simulaciones complejas de cómo una etiqueta afectaría un sello cuando se mueve a través del agua.
Will Kay, del Swansea Lab for Animal Movement SLAM, trabajó con el estudiante de doctorado David Naumann, del renombrado Centro Zienkiewicz de Ingeniería Computacional de la Universidad, que forma parte del equipo que trabaja en el automóvil supersónico Bloodhound.
El equipo también incluyó estudiantes universitarios, supervisores académicos y técnicos de la Facultad de Ciencias y la Facultad de Ingeniería, así como socios externos de Recursos Naturales de Gales.
Su artículo minimiza el impacto de los dispositivos de biologización: el uso de la dinámica de fluidos computacional para optimizar el diseño y posicionamiento de etiquetas acaba de publicarse en Métodos en ecología y evolución publicado por la British Ecological Society y Wiley, una revista mundial de biociencias.
Will dijo: "Para animales como las focas que se mueven en corrientes de flujo muy rápido, el arrastre es un tema clave y la racionalización de las etiquetas es muy importante. Se han realizado investigaciones previas sobre cómo el tamaño, la forma y la posición de la etiqueta afectan la resistencia del animal, pero queríamos ver cómo una combinación de estos factores trabajan juntos para afectar la resistencia. También buscamos proporcionar una guía paso a paso para otros biocientíficos que buscan aplicar estas técnicas ellos mismos ".
Las etiquetas biológicas se usan en animales por muchas razones, como para obtener más información sobre la transmisión de enfermedades o para comprender qué hábitats usan para mejorar las estrategias de conservación. Sin embargo, llevar una etiqueta que causa arrastre puede cambiar los requisitos de potencia de un animal, y podría significar que un animal necesita cambiar su comportamiento en consecuencia.
"Mi investigación comenzó examinando las etiquetas en busca de sellos. Queríamos entender cuáles eran los factores más importantes para hacer una etiqueta más hidrodinámica", dijo.
"Observando la hidrodinámica el flujo de agua alrededor del cuerpo de una etiqueta en un animal identifica lo que permite que la etiqueta se deslice fácilmente por el agua y qué características actúan para impedir el progreso", explica el coautor Profesor Rory Wilson, deGOLPE.
Al modelar el arrastre de etiquetas en un entorno computacional, Will y sus colegas pudieron probar la carga de arrastre de diferentes etiquetas y descubrieron que mejorar la forma de la etiqueta era lo más importante para reducir el arrastre. De hecho, las etiquetas podrían hacerse un poco más grandes, por lo quesiempre que su forma fuera mejorada.
Will dijo: "Como ecologista, esta investigación no fue algo que podría haber hecho por mi cuenta y eso fue lo que inspiró esta colaboración. Ejecutar las simulaciones de las diferentes etiquetas en diferentes posiciones lleva mucho tiempo, por lo que pudimoscapitalizar la experiencia de los ingenieros aeronáuticos y utilizar el mismo tipo de técnicas utilizadas para diseñar automóviles y cohetes F1 ".
Sus resultados también mostraron que tener un diseño hidrodinámico puede reducir el impacto de la posición de una etiqueta en el arrastre inducido por el dispositivo. Esto es particularmente importante ya que no siempre es posible colocar una etiqueta en la posición óptima de un animal.
Los investigadores ahora esperan que sus hallazgos no solo sirvan de guía para establecer colaboraciones interdisciplinarias con ingenieros, sino que también ayuden a otros investigadores a aumentar su comprensión de la resistencia inducida por etiquetas.
"Si bien no esperamos que nuestros hallazgos se tomen como pautas estrictas y formales, ni que el uso de CFD sea obligatorio, esperamos que este trabajo, y especialmente la guía paso a paso que contiene el documento,ayudará a la comunidad de biologización a lograr las mejores prácticas en el diseño de etiquetas ", agregó el coautor profesor Luca Börger, de SLAM
Will pretende continuar su investigación sobre focas y aves marinas después de su doctorado después de aceptar un puesto en el British Antarctic Survey, trabajando con lobos marinos antárticos y focas leopardo.
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Materiales proporcionados por Universidad de Swansea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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