Pinguin-"Huddles": Kuscheln gegen die Kälte

Erlangen - Kaiserpinguinen gelingt es, bei extremen Temperaturen und orkanartigen Stürmen im antarktischen Winter zu überleben, indem sie sich in dicht gepackten Gruppen, so genannten „Huddles“ zusammenschließen. Ein FAU-Doktorand hat nun herausgefunden, wie die Pinguine die kostbare Wärme im Huddle gerecht verteilen.

Diplom-Physiker Daniel P. Zitterbart, Doktorand am Lehrstuhl für Physikalisch-Medizinische Technik an der Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg (FAU), erforscht die Verhaltensweisen der Pinguine. Die Ergebnisse wurden nun in der Zeitschrift PLoS ONE veröffentlicht.

Zitterbart war einer von neun Wissenschaftlern, die ein Jahr lang an der Deutschen Antarktis-Station überwinterten. Bei seinen Beobachtungen stellte er fest, dass die Tiere beim Huddling sehr dicht zusammenrücken, um sich gegenseitig zu wärmen – bei Temperaturen von minus 50 Grad und Windgeschwindigkeiten von 180 Stundenkilometern ist das überlebensnotwendig. Zitterbart wollte herausfinden, wie die Tiere den Austausch innerhalb des Huddles organisieren, damit auch die Pinguine am Rand sich aufwärmen können und damit die in der Mitte den Weg nach außen freimachen. Das scheinbar unlösbare Problem dabei ist, dass die Pinguine beim Huddeln so dicht gepackt stehen, dass jegliche Bewegung scheinbar verhindert wird.

Um hinter dieses Geheimnis zu kommen, hat Zitterbart im Sekundentakt Tausende von Aufnahmen einer Pinguinkolonie geschossen. Mit selbst entwickelter Software hat er anschließend die genaue Position und Bewegungsbahn aller Pinguine in der Kolonie aus den Bildsequenzen extrahiert. 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 (zum Video).

So wird die Huddlestruktur ständig durchmischt und die kostbare Wärme gerecht verteilt. Die dabei entstehenden Bewegungsmuster erinnern an das Kneten von Teig. In einer Studie, die der Universitätsbund der FAU mit 5000 Euro unterstützt, entwickelt Zitterbart zurzeit eine fernsteuerbare Pinguin-Beobachtungsstation für den dauerhaften Einsatz in der Antarktis.

Fernsteuerbare Pinguin-Beobachtungsstation

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.