Herr Zitterbart, was tun Pinguine gegen Kälte?

Daniel P. Zitterbart: Sie kuscheln. Effektiv gibt es keinen besseren deutschen Begriff, um „Huddeln“ zu beschreiben. Die Tiere rücken so eng wie möglich zueinander, um sich vor der Kälte zu schützen (siehe Video). Pro Quadratmeter stehen dann schon mal 12-17 Pinguine zusammengedrängt, es kann also sehr eng und damit auch warm werden. Kaiserpinguine leben in der Antarktis. Nicht direkt am Südpol, sondern an der Küste. Dort kann es  minus 50 Grad kalt werden – während meines Aufenthalts war es jedenfalls so kalt. Außerdem ist es dort sehr selten windstill. Die starken Winde treiben die Auskühlung also auch noch voran.

Minus 50 Grad - und die Pinguine frieren wirklich nicht?

Daniel P. Zitterbart: Im Huddle nicht, dort entstehen Temperaturen von bis zu 30 Grad über der Außentemperatur, es wird also nur etwa minus 20 Grad kalt. Das ist für antarktische Verhältnisse gar nichts. Die Pinguine, die sich an der dem Wind zugewandten Seite befinden, frieren sehr wohl. Aber die gehen dann einfach einmal um den Huddle herum und stellen sich auf der anderen windabgewandten Seite wieder an, wie ein Wechsel beim Rennradfahren. Bisher ist aber noch unklar, ob es sich dabei um eine Art von Kommunikation handelt oder eher um einen sich selbst organisierenden Mechanismus. Das wird wohl Gegenstand unseres nächsten Projekts.

Das Huddle-Verhalten bei Pinguinen wurde schon früher erforscht. Zu welchen neuen Erkenntnissen sind Sie gelangt?

Daniel P. Zitterbart: Wir haben uns die Frage gestellt, wie sich ein Huddle als Ganzes bewegen kann. Hier spielt die Physik eine große Rolle: Wie kann in einer so eng gepressten Kugelpackung Mobilität entstehen? Pinguine müssen zwar kuscheln, sich aber auch bewegen. Zum Beispiel müssen sie ihre Eier auf den Füßen wenden können, damit diese nicht von der Kälte im Boden ausgekühlt werden. Außerdem müssen sie ihre Position verlagern, um an neuen Schnee und neues Wasser zu gelangen. Natürlich kann ein Huddle jederzeit aufgelöst werden, das bringt aber einen enormen Energierverlust mit sich. Deshalb muss sich der Huddle im Pulk fortbewegen können. Mit einer Spiegelreflexkamera schossen wir alle 1,3 Sekunden ein Bild vom Huddle, und das über mehrere Stunden lang. Im Nachhinein entwickelten wir schließlich einen Algorithmus, um die Köpfe der einzelnen Tiere wiedererkennen und verfolgen zu können. Dabei konnten wir feststellen, dass die Pinguine ihre Bewegungen koordinieren. Zeitversetzt machen sie alle einen Schritt, sodass sich Bewegungen wellenartig durch die ganze Kolonie ausbreiten können. Nach mehreren Stunden wird so der Huddle neu durchgemischt und kann sich kollektiv zum Beispiel bei zu starkem Wind um einen Eisberg herum bewegen. Ob es sich um richtige Wanderschaften handelt, ist noch unklar, aber das Fortbewegen von mehreren 100 Metern ist auf jeden Fall möglich.

Kann es passieren, dass es einem Pinguin im Huddle zu warm wird? Und was passiert dann?

Daniel P. Zitterbart: Ich glaube schon, dass das passieren kann. Wenn einer in der Mitte wild wird, kommt Bewegung in den ganzen Huddle, er wandelt sich physikalisch von einem festen in einen flüssigen Zustand und kann förmlich explodieren. Dann sieht man in der Mitte eine richtige Wärmewolke aufsteigen. Da der Huddle aber an den Seiten offen ist und die Pinguine jederzeit wegrennen können, bleibt eine Massenpanik aus. Der Huddle löst sich innerhalb von Sekunden auf. Bei Tausenden von Tieren entsteht hier schon eine gewisse Dynamik, was man sich eigentlich kaum vorstellen kann, da Pinguine ja eher immer etwas träge erscheinen.

Ein Fazit: Was können wir bei diesen Temperaturen von den Pinguinen lernen?

Daniel P. Zitterbart: Gruppenkuscheln bringt mehr als warme Kleidung.

• Daniel P. Zitterbart (32) ist Geophysiker und Doktorand am Lehrstuhl für Physikalisch-Medizinische Technik der Universität Erlangen-Nürnberg. Er verbrachte 15 Monate an der deutschen Neumayer-Forschungsstation in der Antarktis - das Interesse an den Pinguinen und ihrem Huddle-Verhalten ergab sich dabei eigentlich zufällig. Das nächste Forschungsprojekt – vollautomatisch und mit einer hochauflösenden Kamera – ist schon in Planung.
• fudder.de: Pinguine beobachten mit Google Street View
• Video: Pinguine jagen einen Schmetterling