Le colonie di pinguini reali riproduttori si comportano in modo molto simile alle particelle nei liquidi, secondo un nuovo studio della Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) e di colleghi internazionali. Questa organizzazione e struttura "liquida" consente alle colonie riproduttive di proteggersi dai predatori mantenendo insieme i membri.

I pinguini reali sono minacciati dal cambiamento climatico con il riscaldamento delle temperature che sposta le loro principali fonti di cibo più a sud. Le nuove informazioni su come si formano e strutturano le colonie di pinguini e su come le colonie possono dipendere dalle caratteristiche fisiche dei nuovi terreni di riproduzione sono cruciali per prevedere la resilienza della specie.

"Anche le colonie di pinguini reali sono di particolare interesse perché solo loro e i pinguini imperatori non costruiscono nidi, e nessuno ha precedentemente esaminato l'effetto che questo ha sulle loro colonie, "dice Richard Gerum, un dottorato di ricerca studente presso l'Università di Erlangen-Nuernberg e autore principale dell'articolo pubblicato il 4 aprile, 2018, nel Giornale di Fisica D .

Invece di costruire nidi, le coppie di pinguini reali depongono un solo uovo per stagione riproduttiva, che i genitori, a turno, incubano e proteggono portando l'uovo in piedi. Le coppie riproduttive e gli individui formano colonie molto grandi e dense.

Per indagare sulla struttura delle colonie di pinguini, il team di ricerca ha utilizzato fotografie aeree scattate da un elicottero per registrare le posizioni di migliaia di singoli animali e coppie riproduttive per diversi anni in due colonie sulle isole Crozet e Kerguelen. Le immagini sono state quindi analizzate utilizzando la funzione di distribuzione radiale, una relazione matematica che aiuta a descrivere come gli atomi si impacchettano l'uno intorno all'altro nei solidi, liquidi, o gas.

Il team ha eseguito simulazioni al computer dei movimenti delle colonie riproduttive di pinguini e ha scoperto che assomigliano ai movimenti delle molecole in un liquido 2D, poiché si attraggono e si respingono in uno spazio planare vincolato.

"Questo stato liquido è un compromesso tra la densità, o quanto è compatta la colonia, e la flessibilità, che consente alla colonia di adattarsi ai cambiamenti sia interni che esterni, " spiega l'autore senior Daniel Zitterbart, fisico alla WHOI e ricercatore aggiunto presso l'Università di Erlangen-Nuernberg. "Per esempio, se una coppia perde o abbandona il proprio uovo, lascia un posto vacante nella colonia, ma non vediamo mai punti vacanti nelle nostre immagini aeree. Presumibilmente quelli sono riempiti da pinguini che avevano occupato un luogo di riproduzione meno preferito".

I pinguini reali hanno un ciclo riproduttivo molto lungo di oltre 14 mesi, che porta a una costante miscela di riproduttori precoci e tardivi. Zitterbart afferma che il prossimo passo nella ricerca è lo sviluppo di metodi per valutare a distanza lo stato delle colonie riproduttive. La maggior parte delle colonie sono remote e raramente visitate, e solo poche immagini aeree esistono.

"Questa pubblicazione è una prima valutazione quantitativa completa della struttura e delle dinamiche all'interno delle colonie di pinguini reali e un primo passo nello sviluppo di descrittori di colonie di ordine superiore, che alla fine può aiutare a valutare a distanza la vulnerabilità della specie, "Dice Zitterbart.

Il gruppo di ricerca comprendeva anche colleghi del CNRS/Università di Strasburgo (IPHC/Francia), il CNRS/Università di Montpellier (CEFE/Francia) e il Centre Scientifique de Monaco. Il lavoro è stato finanziato dall'Institute Polaire Français Paul-Emile Victor (IPEV 137 e 354) e dalla Deutsche Forschungsgemeinschaft.