STORNI IN VOLO: L'UNIONE FA LA FORZA

Le dinamiche degli stormi di uccelli sono alla base di StarFlag, progetto europeo coordinato da Giorgio Parisi, direttore del Centro SMC dell'INFM-CNR. La collaborazione coinvolge fisici, biologi ed economisti e permetterà di determinare, oltre al comportamento collettivo degli storni, anche quello di pesci e altri animali aiutando a comprendere persino l'andamento dei mercati finanziari.

Si spostano in gruppi formati da migliaia di esemplari e volteggiano a frotte nei cieli italiani dando vita a geometrie del tutto imprevedibili. Sono gli storni, uccelli che manifestano una strabiliante coesione quando vengono attaccati da un predatore. Perché non si disperdono sotto la minaccia del pericolo ? A questa domanda vuole rispondere il progetto triennale StarFlag, Starlings in Flight, alla lettera “storni in volo”, avviato nel 2005 e frutto della collaborazione di sette istituti di ricerca appartenenti a vari paesi europei. StarFlag ha suscitato interesse anche negli Stati Uniti e la rivista Physics Today (1) dedica l'articolo di copertina del numero di ottobre ai più recenti sviluppi di questo progetto.

Grazie alle osservazioni condotte nei cieli di Roma, l'équipe coordinata da Andrea Cavagna, ricercatore dell'INFM-CNR, ha scoperto un errore fondamentale commesso dalle attuali teorie. Secondo queste ultime ogni esemplare interagisce con tutti gli uccelli che si trovano entro una certa distanza. Gli esperimenti condotti nella Capitale dimostrano invece che ogni uccello tiene sotto controllo un numero fisso di suoi simili (circa sette), indipendentemente da quanto sono distanti (2). Quando lo stormo subisce un attacco gli uccelli si disperdono, ma riescono a ricompattarsi in tempi rapidissimi perché la coesione non dipende tanto dalla distanza tra i singoli storni, quanto dalla loro capacità di interagire con un numero fisso di individui.

Per condurre la ricerca sono state usate immagini stereoscopiche ad alta definizione degli storni in volo elaborate con tecniche ispirate ai metodi della fisica statistica. Fotogramma dopo fotogramma è stata così ricostruita la posizione tridimensionale dei singoli uccelli all'interno dello stormo. “Sino ad ora le teorie proposte per spiegare questi fenomeni non erano mai state direttamente verificate, mentre noi abbiamo raccolto dati in grado di mostrare ciò che accade effettivamente nello stormo in volo”, continua Andrea Cavagna. “L'interazione fra gli uccelli è basata su una percezione della distanza che presuppone una capacità numerico-cognitiva piuttosto complessa” - aggiunge Irene Giardina, altra ricercatrice dell'INFM-CNR.

I risultati ottenuti per il volo degli uccelli si possono estendere ad altri animali, come i pesci, per i quali si osservano comportamenti collettivi analoghi e fenomeni rilevanti di auto-organizzazione. Persino gli andamenti elettorali o le turbolenze dei mercati azionari sembrano avere affinità con il volo degli storni. Solo un po' meno romantici.

Data articolo: ottobre 2007

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CNR-Istituto Nazionale per la Fisica della Materia
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Link di riferimenti numerati nell'articolo:

(1) Physics Today
(2) L'articolo è disponibile qui