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Kaiserpinguinen gelingt es, bei extremen Temperaturen und orkanartigen Stürmen im antarktischen Winter zu überleben. Wie dies geht haben nun Forscher herausgefunden; durch Rotation im Rudel können sie die Körpertemperatur konstant halten.

Kaiserpinguine Sturm
Ein fürchterlicher Sturm tobt über der Kolonie. Durch zusammenrücken halten sich die Kaiserpinguine warm.

Physiker Daniel P. Zitterbart, von der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg fand heraus, dass alle Pinguine innerhalb eines Huddles, «huddling» heisst das Kuschelverhalten im Englischen, ihre Bewegungen genau koordinieren und sich in periodischen Wellen gemeinsam bewegen. So wird die Huddlestruktur ständig durchmischt und die kostbare Wärme gerecht verteilt. Zitterbart hat mehr als ein Jahr lang an der Neumayer-Station in der Antarktis als Mitglied eines 9-köpfigen Überwinterungs-Teams als Physiker gearbeitet und sich den langen antarktischen Winter mit einem faszinierenden Forschungsprojekt verkürzt. Dabei ging es um das Huddling-Verhalten von Kaiserpinguinen. Beim Huddling rücken die Tiere sehr dicht zusammen, um sich gegenseitig zu wärmen – bei Temperaturen von -50°C und Windgeschwindigkeiten von 180 km/h ist das überlebensnotwendig. Zitterbart wollte herausfinden, wie die Tiere den Austausch innerhalb des Huddles organisieren, um Pinguinen am Rand die Möglichkeit zum Aufwärmen zu geben und Pinguinen in der Mitte des Huddles den Weg nach aussen freizumachen. Das scheinbar unlösbare Problem dabei ist, dass die Pinguine beim Huddeln so dicht zusammen stehen, dass jegliche Bewegung einzelner Tiere verhindert wird.

Kaiserpinguine
Die Kaiserpinguine verändern trotz Gedränge ständig ihre Position

Um hinter dieses Geheimnis zu kommen, hat Daniel P. Zitterbart seine Spiegelreflexkamera mit einem klimafesten Gehäuse versehen. 9986 Fotos hat er von seiner Pinguinkolonie gemacht, alle 1,3 Sekunden ein Bild, und sie anschliessend im Zeitraffer abgespielt. «Mit blossem Auge könnte man die Wellen nicht erkennen, dazu sind sie zu minimal», meinte Zitterbart. Eine neu entwickelte Software analysierte anschliessend die Route jedes einzelnen Pinguins. Dabei wurde deutlich, dass die Pinguine ihre Position und damit die Struktur des Huddles ständig verändern, indem sie ihre Bewegungen genau koordinieren und sich in periodischen Wellen gemeinsam bewegen. Die dabei entstehenden Bewegungsmuster erinnern an das Kneten von Teig.

Daniel P. Zitterbart
Daniel P. Zitterbart entwickelte eigens für Pinguinforschung eine neue Software.

In einer Studie entwickelt Daniel P. Zitterbart zurzeit eine fernsteuerbare Pinguin-Beobachtungsstation für den dauerhaften Einsatz in der Antarktis zur Überwachung und zum Schutz dieser stark bedrohten Tiere. Er hat sich auch in weiteren Projekten dem Artenschutz verschrieben. So ist er Initiator einer weltweiten Initiative zur Kartierung der Biodiversität auf unserem Planeten. Anhand einer von ihm entwickelten App können Besitzer von Android-Handys Beobachtungsdaten und Sichtungen von Pflanzen und Tieren in eine öffentliche Datenbank einspeisen. Ein weiterer Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten des Physikers ist die Entwicklung einer Methode, Wale mit hochauflösender Wärmebildtechnologie automatisch aufzuspüren, um das Risiko einer möglichen Schädigung durch vom Menschen verursachten Unterwasserlärm, wie er bei Rammarbeiten für Windkraftanlagen, der Suche nach Öl unter dem Meeresboden oder militärischen Manövern entsteht, minimieren zu können.

Videos im Internet:

Pinguine - Wärme durch Rotation http://lpmt.biomed.uni-erlangen.de/research/21-penguin-huddling-dynamics

Quelle: Friedrich-Alexander-Universität, Erlangen-Nürnberg