Quién no se ha maravillado ante la imagen de un pingüino emperador.  Lo más seguro es que todos tengáis en mente la estampa de este precioso ejemplar de colores negro, blanco y un llamativo amarillo brillante.  Mientras me documentaba para escribir sobre la hazaña de los británicos comandados por Scott, me topé con un hecho curioso relativo a esta especie que ha sido estudiado en profundidad hace poco tiempo por un grupo de científicos.  Todos conocemos, por lo llamativo, el estilo de desplazarse por tierra de estos hermosos animales: debido a sus cortas patas parece que van a caerse hacia adelante en cualquier momento, como si estuviesen participando en una carrera de sacos.  Sin embargo, basta observarlos en el mar para verlos en todo su esplendor: semejan unos rapidísimos torpedos, desplazándose con movimientos precisos, demostrando sin lugar a dudas que su medio natural es el frío océano Antártico, a pesar de que tanto la cría como la reproducción se llevan a cabo en tierra firme, donde pasan la mayor parte de su vida.

A pesar de todo, lo que me llamó poderosamente la atención es lo bien que hace su trabajo la selección natural. Imaginémonos la situación: somos un pingüino emperador que debe zambullirse en el agua para cazar y alimentar a su cría.  El camino hasta el agua es relativamente sencillo, solo debemos desplazarnos hasta el borde de la masa de hielo y saltar al mar.  Una vez en el líquido elemento, nadamos con comodidad.  En cualquier caso debemos tener cuidado con nuestros principales predadores, las focas leopardo, lo que nos obliga a entrar en el agua lo más rápido posible.  Pues bien, una vez saciado el apetito, tenemos que salir del agua y volver junto a nuestro querido polluelo, y he aquí el principal escollo, ya que no podemos agarrarnos a nada en la superficie para ayudarnos a subir de nuevo al hielo.  Recordemos que el pingüino, pese a ser un ave, no puede volar.  La solución: descender a una profundidad de unos veinte metros para, acto seguido, ascender rápidamente ganando velocidad y salir literalmente disparados por el aire para aterrizar en tierra firme.  La incógnita: ¿cómo consiguen alcanzar la velocidad suficiente bajo el agua para salir disparados por el aire?

Debemos tener presente que este ave (Aptenodytes forsteri), endémica de la Antártida, puede llegar a medir ciento veinte centímetros y pesar cerca de cuarenta y cinco kilogramos.  Si tenemos en cuenta que a veces tiene que saltar un desnivel de casi dos metros de hielo sobre el nivel del mar, resulta evidente que necesitan un buen mecanismo de nado.

Roger Hughes, biólogo marino de la Universidad de Bangor, en el norte de Gales, John Davenport y Marc Shorten, zoólogos del University College Cork en Irlanda y Poul Larsen, ingeniero mecánico de la Universidad Técnica de Dinamarca, se propusieron desentrañar el misterio.  Para ello, analizaron las imágenes de una colonia de pingüinos emperador tomadas por la BBC en el año 2001 en el mar de Ross.

Según informan los investigadores, el principal resultado de su estudio ha sido comprobar que los pingüinos, al nadar hacia arriba para saltar fuera del agua, dejan una larga y visible estela de burbujas.  ¿Por qué se forman esas burbujas?  Podría tratarse de la cavitación, es decir, la formación de burbujas ―o más bien cavidades― producidas por el paso directo del agua de estado líquido a vapor (algo que sucede en las hélices de los barcos).  Esto se descartó inmediatamente porque los pingüinos no podían alcanzar la velocidad suficiente para que se diera el fenómeno.

Por lo tanto, una vez descartada la cavitación, tenían que establecer su origen.  Ese aire puede tener dos fuentes: o bien es exhalado por las propias aves durante el ascenso, o por el contrario se trata de aire atrapado dentro de su plumaje.  Tras un examen detenido de las imágenes, rechazaron el origen pulmonar y confirmaron que el aire se encontraba dentro de las plumas.  Al mismo tiempo constataron que ninguno de los pingüinos que salían del agua lo hacía sin dejar tras de sí esta estela de burbujas.

Pues bien, llegados a este punto, hagámonos de nuevo la pregunta: ¿cómo consiguen alcanzar la velocidad suficiente bajo el agua para salir disparados por el aire?  La respuesta está en esas minúsculas burbujas de aire. Éstas disminuyen la densidad y viscosidad del agua alrededor del cuerpo del pingüino, lo que reduce la resistencia al avance y permite al ave alcanzar velocidades que de otro modo serían imposibles: según las mediciones lograron una media de 5,5 metros por segundo (con un pico máximo de 5,8 metros por segundo).

Antes de saltar fuera del agua, el pingüino nada sobre la superficie y luego comienza el buceo tras tomar aire.  La premisa de los científicos es que cuando el pingüino se sumerge lo hace con el aire atrapado entre sus plumas en una capa de 25 milímetros de espesor (el plumaje del pingüino emperador es muy denso: alrededor de unas 15 plumas por centímetro cuadrado, superpuestas como las tejas de un tejado).  Acto seguido se sumerge a una profundidad de entre 15 y 20 metros logrando que, en virtud de la presión, el volumen de aire disminuya considerablemente.  Cuando nadan rápidamente hacia la superficie, la descompresión del aire hace que éste envuelva al ave en una lubricante capa de burbujas, logrando una enorme ganancia de velocidad.

El estudio termina analizando una serie de cuestiones físicas: la tasa de liberación del aire, el grosor de la capa de burbujas, la fuerza que genera y el coste energético que supone, así como tasa de reducción de la resistencia del agua.

En definitiva, parece claro que la naturaleza seleccionó para su extinción a aquellas especies de pingüinos que no eran capaces de alcanzar estas velocidades de salida del agua: en primer lugar para salvar el evidente obstáculo de la capa de hielo, pero también para escapar de los predadores naturales ya que no solo la velocidad, sino también la reducción de la señal acústica que produce esta capa de burbujas, son medios para evitar ser devorados.

 

 

Bibliografía:

Davenport, J., Hughes, R., Shorten, M., & Larsen, P. (2011). Drag reduction by air release promotes fast ascent in jumping emperor penguins—a novel hypothesis Marine Ecology Progress Series, 430, 171-182 DOI: 10.3354/meps08868

 

Imágenes:

Todas las imágenes de pingüinos reproducidas en este post han sido tomadas por Paul Nicklen para National Geographic.