Wie große Truthahngeier in der Luft schweben

Bergwanderungen sind belebend. Saubere Luft und freie Sicht können die Seele erfrischen, doch die dünne Luft stellt für Höhenvögel eine zusätzliche Herausforderung dar. „Wenn alle Bedingungen gleich sind, erzeugen Vogelflügel in Luft mit geringer Dichte weniger Auftrieb“, sagt Jonathan Rader von der University of North Carolina (UNC) in Chapel Hill, USA, was das Halten der Höhe erschwert.

Aber das scheint sie nicht zu entmutigen. Streifengänse, Kraniche und Uferschnepfen haben Höhenrekorde von 6.000 m und mehr aufgestellt. Wie schaffen sie es also zu fliegen, wenn die dünne Luft wenig Auftrieb bietet? Es ist möglich, dass Vögel, die in großen Höhen leben, einfach schneller fliegen, um die geringe Luftdichte auszugleichen. Es ist jedoch nicht sicher, dass Vögel, die natürlicherweise in einem weiten Höhenbereich, vom Meeresspiegel bis zu hohen Gipfeln, leben, ihre Fluggeschwindigkeit anpassen können, um dies auszugleichen zur Verdünnung der Luft.

„Truthahngeier sind in ganz Nordamerika verbreitet und leben in Höhenlagen über 3.000 m“, erklärt Rader. Deshalb beschlossen er und Ty Hedrick (UNC-Chapel Hill) herauszufinden, ob Truthahngeier (Cathartes aura), die in unterschiedlichen Höhen leben, je nach Höhe unterschiedlich schnell fliegen.

Sie veröffentlichten die Entdeckung in Zeitschrift für Experimentelle Biologie dass Truthahngeier in der Höhe schneller fliegen, um den fehlenden Auftrieb auszugleichen, der durch das Fliegen in dünner Luft entsteht.

Das Duo musste zunächst Standorte auswählen, die mehrere tausend Meter über dem Meeresspiegel liegen. Also begannen sie, die Geier zu filmen, die in die örtliche Mülldeponie von Orange County (80 m über dem Meeresspiegel) flogen. „Geier auf einer Mülldeponie … wer hätte das gedacht?“ „, lacht Rader.

Anschließend zogen sie in Raders Heimatstaat Wyoming und besuchten Alcova (1600 m), bevor sie auf dem Campus der University of Wyoming in Laramie (2200 m) landeten.

An jedem Standort stellte das Duo drei synchronisierte Kameras mit freiem Blick auf einen Baum auf, der die Heimat einer Kolonie Truthahngeier war, und war bereit, die Flüge der Geier bei ihrer Rückkehr nach Hause am Ende des Tages in 3D zu filmen.

„Wyoming ist ein notorisch windiger Ort und anfällig für Gewitter am Nachmittag“, sagt Rader und erinnert sich, wie er von den Stürmen vom Dach des Biological Sciences Building der University of Wyoming geblasen wurde und der Wind die Bilder fliegender Vögel verwischte, während er die Kameras schüttelte.

Zurück in North Carolina setzte Rader aus den Filmen 2.458 Vogelflüge zusammen, berechnete deren Fluggeschwindigkeit und wandelte sie dann in die Luftgeschwindigkeit um, die zwischen 8,7 und 13,24 m/s lag. Es berechnete auch die Luftdichte an jedem Standort auf der Grundlage lokaler Luftdruckmessungen und verzeichnete eine Abweichung von 27 % von 0,89 kg/m3³ in Laramie bei 1,227 kg/m³ in Chapel Hill.

Nachdem Rader und Hedrick die Luftdichten zum Zeitpunkt des Fluges gegen die Vogelgeschwindigkeit aufgetragen hatten, stellten sie fest, dass Vögel, die in Laramie auf 2.200 m Höhe flogen, typischerweise etwa 1 m/s schneller flogen als die Vögel in Chapel Hill. Truthahngeier fliegen in größeren Höhen schneller, um in der Luft zu bleiben. Doch wie erreichen sie diese höheren Luftgeschwindigkeiten?

Rader kehrte zu Flugfilmen zurück und suchte nach der Auf- und Abbewegung, die anzeigen würde, wann Vögel mit den Flügeln schlagen. Als er jedoch die Anzahl der Flügelschläge jedes Vogels mit unterschiedlichen Luftdichten verglich, schlugen Geier in großer Höhe ihre Flügel nicht stärker als Vögel näher am Meeresspiegel, sodass sie ihre Flügelschläge nicht veränderten, um den Auswirkungen der niedrigen Luft entgegenzuwirken Dichte.

Stattdessen ist es wahrscheinlich, dass Vögel in 2.200 m Höhe schneller flogen, einfach weil die dünne Luft weniger Widerstand erzeugte, was es den Laramie-Geiern ermöglichte, schneller zu fliegen als die Vögel von Chapel Hill, um die geringere Erzeugung auszugleichen Auftrieb bei geringerer Luftdichte.