Como as corujas voam tão silenciosamente?

As corujas são mestres da furtividade. Enquanto caçam à noite, sua audição superior e visão noturna permitem que localizem presas distantes e seu voo quase silencioso permite que elas cheguem sorrateiramente para jantar sem prévio aviso. Comparado ao vôo silencioso da coruja, muitas outras aves podem parecer completamente barulhentas enquanto se movem pelo ar. A taxa de sucesso na caça de uma coruja-de-celeiro é de 69%, enquanto a especialista em caça e muito admirada águia-careca é de apenas 30%. Quem é a especialista então?

Curiosamente, no entanto, existe uma condição que faz com que quase todas as espécies de coruja fiquem "cegas" e não peguem nenhuma presa. Em um estudo de 2004, no Jornal de Biologia Aviária, os pesquisadores notaram que a taxa de sucesso é maior quando a presa se afasta diretamente. Surpreendentemente, essas corujas tiveram 0% de sucesso na captura de presas que fogem para o lado.

Esta falha em capturar presas que se movem lateralmente pode refletir restrições nos movimentos posturais da cabeça de aves de rapina aéreas que não conseguem mover os olhos, mas sim mover toda a cabeça no rastreamento da presa. Mas o que permite que as corujas voem tão silenciosamente, quando outras aves podem ser ouvidas batendo as asas e esvoaçando de longe?

Para começar as corujas têm um conjunto único de características únicas de asas e penas que lhes permitem reduzir o som induzido pela locomoção. Elas têm asas grandes em relação à massa corporal, o que lhes permite voar de forma incomumente lenta- tão lentamente quanto 3/km/h, deslizando silenciosamente com poucas batidas.

Além disso, a estrutura de suas penas serve como silenciador. As serrilhas em forma de pente na ponta das penas das asas quebram o ar turbulento que normalmente cria o som estridente. Essas correntes menores de ar são ainda mais amortecidas por uma textura aveludada exclusiva das penas de coruja e por uma franja suave na borda posterior da asa. Juntas, essas estruturas agilizam o fluxo de ar e absorvem o som produzido.

As estruturas de amortecimento de som não evoluíram por acaso. O voo silencioso é claramente crucial para a sobrevivência de muitas corujas, e duas hipóteses de longa data tentam explicar esta capacidade. A "hipótese da caça furtiva" sustenta que as corujas voam de forma inaudível para que as presas não possam ouvi-las chegando e tenham menos tempo para escapar.

Por outro lado, a "hipótese de detecção de presas" afirma que o vôo silencioso ajuda as corujas a ouvir e rastrear as presas. Se você está tentando navegar para a próxima refeição, como um rato correndo silenciosamente pelo chão no escuro, você não quer que suas barulhentas batidas de asas atrapalhem sua própria capacidade auditiva.

O que parece, ambas as hipóteses estão corretas, dependendo da coruja e do tipo de predador. As corujas que caçam presas com boa audição e as corujas que caçam à noite, ou ambos, têm penas que reduzem o ruído.

Um grupo de pesquisadores também decidiu responder a essa pergunta, e seu experimento aparece no pequeno vídeo da BBC Earth abaixo. Usando equipamento de som sensível, a equipe gravou os sons de um pombo, de um falcão-peregrino e de uma coruja-das-torres, todos em voo. Em seguida, filmaram cada ave voando sobre uma pilha de penas para estudar como suas asas perturbavam o ar e as penas abaixo delas.

Eles descobriram que as diferenças no som dependiam das proporções de cada ave: o pombo, por exemplo, tem asas pequenas em relação ao corpo, o que o obriga a bater as asas desesperadamente para permanecer em vôo. As grandes asas de um falcão são usadas poderosamente para gerar velocidade a fim de capturar a presa. A coruja, por sua vez, sustenta seu pequeno corpo com asas relativamente grandes, permitindo-lhe deslizar mais longe com uma única batida de asa, criando menos turbulência no ar.

- "A coruja-das-torres é muito mais graciosa", explica o vídeo. - "Apenas uma batida suave de asas a faz deslizar sem esforço pelo ar, criando pouco mais do que um sussurro nas penas abaixo."

Não é apenas a proporção das asas que permite que as corujas se movam silenciosamente. Eles evoluíram para ter estruturas especiais de penas que amortecem o som. As pontas das penas das asas da coruja apresentam serrilhas que interrompem o fluxo de ar enquanto os pássaros voam, de modo que o som sibilante habitual que a turbulência cria é silenciado. As texturas suaves das outras penas da coruja abafam ainda mais o som até que praticamente todo o ruído audível seja absorvido.

Há mais: quando voam, as corujas criam uma espécie de vórtice sobre as asas, um efeito negativo produzido precisamente pela sustentação, e conhecido como resistência induzida. Os pesquisadores esperavam encontrar esses vórtices porque ocorrem também sob as asas dos aviões. O que não esperavam era encontrar outros dois vórtices menores bem atrás da cauda, que ajuda a gerar mais sustentação.

Nosso entendimento baseado na observação do voo das aves foi usado para desenhar os primeiros aviões. Desde então, a engenharia aeronáutica evoluiu para criar aviões cada vez maiores e mais rápidos, um âmbito no qual a viscosidade do ar não é muito relevante. É por isso que o estudo do vôo das aves é muito importante. Como nossa atenção agora se voltou para aviões menores e energeticamente eficientes, as aves podem ter de novo um papel muito importante na aeronáutica do futuro.

Esse conhecimento sobre o voo diferenciado das corujas pode inspirar novos projetos para a indústria da aviação, inicialmente começando com aeronaves não tripuladas e de pequena escala, mas eventualmente influenciando aviões de passageiros.