Burung yang terbang di belakang dalam formasi V tidak sekadar menumpang aliran udara dari rekannya di depan. Keuntungan terbesar justru datang dari kemampuan mereka memendekkan ayunan sayap, sehingga energi untuk terbang dapat berkurang sekitar 11 persen.
Temuan ini mengubah penjelasan populer tentang formasi V burung yang selama ini lebih menekankan tambahan gaya angkat dari aliran udara ke atas atau upwash. Dalam model penerbangan ibis jambul, penghematan terbesar muncul ketika burung pengikut tidak perlu mengepakkan sayap sejauh saat terbang sendirian.
Dorongan Maju Lebih Banyak Terbantu
Penelitian ini dilakukan oleh Olivia Pomerenk, peneliti pascadoktoral, bersama Kenneth Breuer, profesor teknik di Brown University. Hasil kajian mereka dipublikasikan dalam jurnal Proceedings of the National Academy of Sciences.
Tim tersebut membuat model pusaran udara yang dihasilkan seekor ibis jambul saat mengepakkan sayap. Burung kedua kemudian ditempatkan di dalam pusaran itu untuk mengukur perubahan gaya angkat, gaya dorong, dan kebutuhan energi sepanjang satu siklus kepakan.
Hasilnya menunjukkan pusaran dari burung pemimpin lebih banyak membantu kebutuhan dorongan maju ketimbang memberi gaya angkat tambahan secara langsung. Burung pengikut hanya memerlukan sekitar 83 persen gaya dorong dibandingkan ketika terbang sendiri.
Gaya angkat burung pengikut memang tetap turun, tetapi penurunannya relatif kecil. Dalam simulasi, kebutuhannya berada di angka 96 persen dari kondisi terbang sendiri, atau berkurang sekitar 4 persen.
| Aspek Penerbangan | Burung Pengikut | Perubahan dari Terbang Sendiri |
|---|---|---|
| Amplitudo kepakan | Sekitar 70 persen | Kepakan lebih pendek |
| Gaya angkat | 96 persen | Turun 4 persen |
| Gaya dorong | 83 persen | Turun 17 persen |
| Profile power | Lebih rendah | Turun 18 persen |
| Energi untuk gaya angkat | Lebih rendah | Turun 9 persen |
| Total kebutuhan energi | Lebih rendah | Hemat sekitar 11 persen |
Posisi dan Ritme Menjadi Penentu
Posisi paling menguntungkan berada sedikit kurang dari setengah kepakan sayap di belakang burung pemimpin. Pada jarak ini, burung pengikut mengepak dalam fase yang berlawanan sehingga ujung sayapnya dapat memanfaatkan pusaran yang terbentuk di depan.
Burung harus menghasilkan gaya angkat untuk melawan gravitasi sekaligus gaya dorong agar dapat bergerak maju. Kedua kebutuhan itu sama-sama memakan energi, tetapi responsnya berbeda ketika burung memasuki aliran udara yang diciptakan burung lain.
Perbedaan paling mencolok terlihat pada amplitudo kepakan sayap ibis jambul. Burung yang mengikuti formasi hanya membutuhkan ayunan sekitar 70 persen dari amplitudo saat terbang sendiri.
Kepakan Lebih Pendek, Beban Energi Berkurang
Pengurangan amplitudo membuat burung tidak perlu mengayunkan sayap terlalu jauh ke atas dan ke bawah pada setiap kepakan. Gerakan yang lebih pendek ini menekan profile power, yaitu energi untuk menggerakkan sayap melewati udara serta lintasannya sendiri.
Dalam model tersebut, aerodinamika penerbangan formasi V menurunkan profile power hingga 18 persen. Angka itu lebih besar daripada pengurangan energi khusus untuk menghasilkan gaya angkat, yang tercatat sekitar 9 persen.
Perhitungan itu membantu menjelaskan mengapa burung besar seperti angsa dan pelikan dapat mempertahankan susunan V selama perjalanan jauh. Estimasi penghematan energinya juga selaras dengan pengamatan pada burung-burung besar tersebut.
Model yang digunakan masih berfokus pada dua burung dan dapat dikembangkan menjadi simulasi kawanan lebih besar. Pengembangan berikutnya diharapkan memasukkan dinamika sosial serta interaksi antarburung ketika memilih posisi dalam formasi.
Prinsip ini juga dapat membantu memahami pengoperasian kelompok drone, termasuk untuk pertanian dan pemadaman kebakaran. Dengan mempelajari hubungan antara satu kepakan dan pola terbang kelompok, peneliti dapat menelaah formasi besar serta murmurasi burung yang berubah cepat di langit.
