Wenn wir Menschen schwimmen, bleiben wir normalerweise direkt an der Oberfläche, um regelmäßig Luft holen zu können. Dabei bricht sich das Wasser an unserem Körper und erzeugt Wellen, die für einen erhöhten Widerstand sorgen und das Schwimmen anstrengender machen. Luftatmende Meerestiere können dagegen deutlich länger die Luft anhalten und viele hundert Meter tief tauchen. Doch auch sie müssen immer wieder zum Atmen an die Oberfläche. Je tiefer unten sie waren, desto länger und energieintensiver ist der Weg nach oben. Das Schwimmen direkt an der Oberfläche wäre allerdings durch die Wellenbildung anstrengender. Wie finden diese Meerestiere die optimale Schwimmtiefe?
Wandernde Meerestiere verfolgt
„Physikalische Berechnungen sagen voraus, dass es für sich im Wasser bewegende, luftatmende Arten am effizientesten ist, in einer Tiefe zu schwimmen, die etwa zwei- bis dreimal so groß ist wie ihr Körperdurchmesser. So können sie die zurückgelegte vertikale Strecke minimieren und gleichzeitig den Wellenwiderstand nahe der Oberfläche vermeiden“, erklärt ein Team um Kimberley Stokes von der Swansea University in Wales. „Die obersten paar Meter der Tiefendaten von tauchenden Tieren werden allerdings oft routinemäßig außer Acht gelassen, so dass das Tauchen in geringer Tiefe nur selten aufgezeichnet wird.“
Um herauszufinden, inwieweit die tatsächliche Tauchtiefe von Meerestieren mit dem physikalischen Optimum übereinstimmt, statteten Stokes und ihr Team zehn Zwergpinguine (Eudyptula minor), vier Unechte Karettschildkröten (Caretta caretta) und sechs Grüne Meeresschildkröten (Chelonia mydas) mit Tiefenmessern aus. Auf diese Weise konnte das Forschungsteam auf wenige Zentimeter genau verfolgen, wie tief die Tiere auf ihren Wanderungen schwammen. Für die Auswertung berücksichtigten sie nur die Phasen, in denen die Tiere nicht auf Nahrungssuche waren.
Optimale Reisetiefe minimiert Energieaufwand
Das Ergebnis: Die Zwergpinguine schwammen in einer durchschnittlichen Tiefe von elf bis 25 Zentimetern unter der Wasseroberfläche. Bei einem Körperdurchmesser von rund zehn Zentimetern entspricht das etwa dem doppelten ihres Körperdurchmessers. Bei den Unechten Karettschildkröten maßen die Forschenden durchschnittliche Schwimmtiefen von 71 Zentimetern bis 1,38 Metern – das 2,5- bis 4,6-fache des jeweiligen individuellen Körperdurchmessers. Für die Grünen Meeresschildkröten waren die Messergebnisse weniger genau, zeigten aber, dass die Tiere mehr als 80 Prozent der Zeit in einer Tiefe von weniger als fünf Metern unter der Wasseroberfläche schwammen.
Zusätzliche werteten Stokes und ihre Kollegen Daten aus früheren Studien aus, die ebenfalls erhoben hatten, in welcher Tiefe verschiedene Meerestiere längere Strecken zurücklegen, darunter verschiedene Arten von Walen, Pinguinen und Meeresschildkröten. „Die statistische Auswertung der derzeit verfügbaren Daten zeigt eine auffallende Übereinstimmung mit der vorhergesagten optimalen Schwimmtiefe vom zwei- bis dreifachen des Körperdurchmessers“, berichtet das Team.
