Wenn Zugvögel wandern: Wie schaffen die das bloß?

Gänse, Störche und Kraniche fliegen jedes Jahr in den Süden und zurück nach Norden um vor dem Winter zu fliehen. Vor allem einige der größeren Arten bilden bei ihrer langen Reise V-Formationen.

Warum dies Flugenergie spart, zeigen Wissenschaftler der Humboldt-Universität zu Berlin in einem Artikel der Zeitschrift Nature. Der Einspareffekt entsteht, weil die Zugvögel ihre Position und ihren Flügelschlag so mit den voranfliegenden Vögeln koordinieren, dass sie deren erzeugten Aufwind nutzen, um selbst Energie beim Flügelschlag zu sparen.

Das funktioniert bei beweglichen Flügeln anders als bei Flugzeugen. Hinter allen Tragflächen oder Flügeln entsteht beim Flug eine sogenannten Luftwalze mit einem Aufwind um die Flügelpitzen und einem Sog nach unten in der Nähe des Zentrum. Diese Luftwalze erstreckt sich bei Flugzeug-Tragflächen auf konstanter Höhe gerade nach hinten. Bei Vogelflügeln ist das anders. Da die Flügel ständig nach oben und unten schlagen, bewegt sich auch die Luftwalze ständig vertikal. Will ein Vogel den Aufwind mit dem des vor ihm fliegenden Vogels nutzen, muss er seinen Flügelschlag mit diesem synchronisieren. Allerdings mit einer gewissen Phasenverschiebung, die von der Entfernung zum vorderen Vogel abhängt.

Die Wissenschaftler benutzten bei der Durchführung der Studie elektronische Mini-Bauteile. Diese erlaubten es ihnen, Datenlogger mit verschiedenen Funktionen zu verwenden. Die Geräte können sowohl die GPS-Position als auch die Bewegungs- und Beschleunigungsdaten der Tiere mit sehr hoher Genauigkeit aufzeichnen. Zugleich sind sie leicht genug, um den Flug der Vögel nicht zu beeinträchtigen. Damit wurde eine Gruppe von 14 Waldrappen, die von Salzburg nach Orbitello in der Toskana flogen, bestückt. Bei der Reise zeigte sich laut des Biologen Dr. Bernhard Voelkl Folgendes: “Wenn die Tiere in V-Formation flogen, dann hielten sie sich tatsächlich meistens in jener Position zum Vordervogel auf, in der der größte Aufwind zu erwarten war. Zur gleichen Zeit mieden sie jene Region direkt hinter einem anderen Vogel, in der, aufgrund der Luftturbulenzen, ein Sog nach unten entsteht.”

Finanziert wurde die Studie im Rahmen des Projekts 'Vo_1806-1-1: How do Migrating birds solve the voluneer's dilemma', welches von der DFG gefördert wurde.

Originalveröffentlichung
Bernhard Voelkl: Upwash exploitation and downwash avoidance by flap phasing in ibis formation flight', Portugal et al. 2014, Nature doi: 10.1038/nature1239, p.399-404.
Kontakt
Dr. Bernhard Voelkl
Humboldt-Universität zu Berlin
Tel.: 0041 774223744 oder 0044 7563128911
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