Ny model afslører, hvordan sammenkrøbende pingviner deler varmen retfærdigt

I det barske antarktiske miljø, hvor temperaturen kan falde til -50 grader Celsius, klemmer kejserpingviner sig sammen i store grupper for at spare på varmen og overleve de ekstreme forhold. På trods af vigtigheden af ​​at krybe, var det ikke godt forstået, hvordan pingvinerne formår at dele varmen retfærdigt i deres tætpakkede formationer.

Forskere ved universitetet i Strasbourg i Frankrig har nu udviklet en ny matematisk model, der kaster lys over dynamikken i varmeoverførsel inden for pingvin-huddles. Modellen tager højde for pingvinernes kropstemperaturer, metaboliske varmeproduktion og geometrien af ​​huddle.

Modellen afslører, at pingvinerne i centrum af huddle oplever de højeste temperaturer, mens dem ved kanten er udsat for de koldeste forhold. Denne temperaturgradient skaber en naturlig konvektionsstrøm inde i hylden, hvor varm luft stiger op fra midten, og kølig luft synker til kanten. Denne cirkulation er med til at fordele varmen mere jævnt i hele klyngen og sikrer, at alle pingviner holder sig varme.

Derudover viser modellen, at størrelsen og formen af ​​huddle spiller en afgørende rolle for varmedeling. Større huddles er mere effektive til at holde på varmen, mens mindre huddles er mere sårbare over for varmetab. Dette forklarer, hvorfor kejserpingviner har en tendens til at danne store, tætte forsamlinger i de koldeste perioder af året.

Den nye model giver værdifuld indsigt i kejserpingviners adfærd og deres evne til at overleve i ekstreme miljøer. Det har også potentielle anvendelser på andre områder, såsom design af energieffektive bygninger og udvikling af nye strategier til crowd management.

Forskningen blev offentliggjort i tidsskriftet Physical Review E.