Preguntar a la naturaleza

“Para saltar del agua al hielo marino, los pingüinos emperadores deben lograr suficiente velocidad bajo el agua para superar la influencia de la gravedad cuando salen del agua. La combinación relevante de densidad y viscosidad cinemática del aire es mucho más baja que la del agua... El análisis de películas submarinas publicadas y no publicadas nos lleva a presentar una hipótesis de que los pingüinos emperadores en libertad emplean lubricación de aire para alcanzar velocidades submarinas altas, probablemente máximas (promedio ± DE: 5.3 ± 1.01 ms–1), antes de los saltos. Aquí mostramos evidencia de que los pingüinos se sumergen entre 15 y 20 m con aire en su plumaje y que este aire comprimido se libera a medida que las aves ascienden posteriormente mientras mantienen las plumas hundidas. Burbujas finas emergen continuamente de todo el plumaje, formando una capa suave sobre el cuerpo y generando estelas burbujeantes detrás de los pingüinos... A partir de modelos físicos simples y cálculos presentados, planteamos la hipótesis de que una proporción significativa de la velocidad de ascenso mejorada se debe a la lubricación del aire que reduce la fricción. y formar arrastre, que las fuerzas de flotabilidad por sí solas no pueden explicar las velocidades observadas…” (Davenport et al. 2011: 171)

“Antes de saltar del agua al hielo, los pingüinos nadan en la superficie y luego se sumergen inspirados (Kooyman et al. 1971). Creemos que bucean con mucho aire en el plumaje, con las plumas erguidas dejando espacio para una capa de aire de unos 25 mm de espesor (según Du et al. 2007). Kooyman et al. (1971) describieron el comportamiento de acicalamiento mediante el cual los pingüinos emperador que nadan en la superficie cargan su plumaje con aire y lo confirmamos mediante la observación... Posteriormente se sumergen a ~15 a 20 m (profundidad a la cual el volumen de aire habrá disminuido en una cantidad sustancial...) . Durante la inmersión, o al alcanzar esa profundidad, deprimen las plumas (para fijar el volumen del plumaje en el nuevo nivel disminuido). Cuando las aves nadan rápidamente hacia arriba, el aire de descompresión fluirá en virtud de que el volumen de plumaje fijo disponible es sustancialmente menor que el volumen inicial. El plumaje consiste en una malla fina de varias capas sobre toda la superficie del cuerpo comparable a un medio poroso con un tamaño de poro estimado de <20 μm (Du et al. 2007), por lo que el aire en expansión emitirá automáticamente pequeñas burbujas. Este arreglo se asemeja a los experimentos de placa plana de Sanders et al. (2006), quienes utilizaron una tira de acero inoxidable sinterizado con un tamaño de poro de 40 μm para la inyección de aire con microburbujas. La parte 'activa' del proceso consiste únicamente en el mantenimiento de las plumas deprimidas durante la fase casi vertical del ascenso para regular la expulsión de aire impulsada por la descompresión. A medida que las burbujas continúan ingresando a la capa límite a lo largo del plumaje, son arrastradas río abajo y se mueven hacia afuera, aumentando así la fracción vacía en la capa límite río abajo para finalmente dejar atrás al ave; o se unen con otras burbujas para formar burbujas bastante grandes en el borde exterior de la capa límite…” (Davenport et al. 2011: 175-176)

“…Los pingüinos emperadores que ascienden rápidamente en la columna de agua para saltar sobre las plataformas de hielo emiten nubes de burbujas en la capa límite turbulenta sobre la mayor parte de la superficie del cuerpo a lo largo de su ascenso. La emisión no disminuye cuando un pingüino se acerca a la superficie, sino que aumenta. Debido a que las burbujas se producen en la mayor parte de la superficie del cuerpo, su función de reducción de la resistencia debería superar el rendimiento de los modelos de placas/barcos de ingeniería marina descritos hasta ahora, en los que mantener una cobertura suficiente de burbujas dentro de la capa límite turbulenta es un problema importante”. (Davenport et al. 2011: 180)