Scoregge di pinguino: dieta a base di pesce, gas intestinale e clima delle colonie antartiche
I pinguini vivono quasi esclusivamente di pesce, calamari e krill — una dieta che innesca processi di fermentazione specifici nell'intestino. In dense colonie di centinaia di migliaia di uccelli, questo si somma a un effetto atmosferico misurabile. Ciò che i ricercatori hanno scoperto sul gas intestinale dei pinguini non è solo divertente, ma anche rilevante per la scienza del clima.
La dieta a base di pesce e le sue conseguenze gassose
I pinguini sono uccelli piscivori (mangiatori di pesce) con un sistema digestivo ottimizzato per la nutrizione marittima. Il loro intestino è corto ed efficiente — pesce e krill vengono processati rapidamente. La dieta ricca di proteine produce gas intestinale diverso dalla nutrizione a base vegetale: meno metano, ma più composti azotati e, con pesce fresco, anche trimetilammina — il composto responsabile dell'odore di 'pesce'. Le deiezioni dei pinguini (guano) sono famose per il loro odore pungente, causato esattamente da questi composti. Ma anche i pinguini vivi producono notevoli quantità di gas intestinale, composto principalmente da CO₂, azoto e piccole quantità di composti solforati. Le indagini di laboratorio hanno mostrato che i pinguini di Magellano producono significativamente più gas dopo un pasto a base di pesce che dopo uno a base di krill — la composizione proteica del cibo influenza direttamente la produzione di gas.
Atmosfera della colonia: quando centinaia di migliaia di pinguini vivono insieme
Le colonie di pinguini imperatori in Antartide possono contenere fino a 50.000 uccelli. Le colonie di pinguini di Magellano in Patagonia raggiungono 200.000 coppie riproduttrici. I ricercatori che visitano queste colonie riferiscono dell'odore intenso, che proviene non solo dal guano ma anche dalle esalazioni degli uccelli vivi. Le misurazioni sopra le colonie antartiche hanno rilevato livelli elevati di protossido di azoto (N₂O) — il protossido di azoto si produce durante la decomposizione di sostanze organiche ricche di azoto ed è un potente gas serra con un potenziale di riscaldamento 298 volte superiore a quello della CO₂. Le colonie di pinguini contribuiscono in modo misurabile, anche se modesto, al bilancio locale dei gas serra.
Fisiologia delle immersioni: gas intestinale sotto pressione
I pinguini sono uccelli tuffatori — i pinguini imperatori possono immergersi fino a 535 metri e trattenere il respiro per 27 minuti. Questo solleva una domanda fisica: cosa succede al gas intestinale durante un'immersione? Sotto la maggiore pressione dell'acqua (la pressione raddoppia ogni 10 metri), il gas intestinale si comprime. In risalita, si espande di nuovo. Se i pinguini emettano gas attivamente sott'acqua non è stato direttamente osservato — ma la fisica non lo impedirebbe. Interessante: i pinguini spesso rilasciano bolle d'aria dal piumaggio all'inizio di un'immersione, che si pensa forniscano un supporto idrodinamico (cavitazione) riducendo la resistenza. Se il gas intestinale svolga un ruolo in questo è oggetto di ricerca attiva.
Ricerca antartica: cosa ci insegnano i gas dei pinguini
Lo studio dei gas nelle colonie di pinguini fa parte della ricerca sul clima, perché l'Antartide serve come zona di riferimento per le condizioni atmosferiche pre-industriali — e perché i cambiamenti lì sono particolarmente visibili. Le popolazioni di pinguini sono direttamente minacciate dai cambiamenti climatici: meno krill (a causa del riscaldamento degli oceani e della riduzione del ghiaccio marino) significa meno cibo. In un ciclo di feedback, questo significa meno pinguini, meno guano, meno batteri del suolo ricchi di azoto e cicli dell'azoto locali alterati. Un aspetto meno studiato: il guano dei pinguini è un importante fertilizzante azotato per alghe e muschi antartici. Il 'servizio di fertilizzazione' di una colonia di pinguini influenza significativamente l'ecosistema locale. In questo senso, la scoreggia del pinguino — come tutto ciò che il pinguino espelle — fa parte di un ciclo elementare più ampio.
Lo sapevi?
- Sopra le colonie antartiche di pinguini sono state misurate concentrazioni elevate di protossido di azoto — un potente gas serra.
- I pinguini imperatori possono immergersi fino a 535 metri di profondità — il gas intestinale si comprime proporzionalmente alla pressione dell'acqua.
- La ricca dieta proteica a base di pesce dei pinguini produce composti azotati nell'intestino che contribuiscono al caratteristico 'odore di pinguino'.
- Il guano dei pinguini è un importante fertilizzante azotato per gli ecosistemi antartici — un ciclo perturbato dal calo delle popolazioni.
Curiosità
I ricercatori che visitano per la prima volta una colonia di pinguini imperatori devono prepararsi a un'intensa esperienza sensoriale — la combinazione di guano fresco, massa di pesce rigurgitata (alimentazione dei pulcini) e le esalazioni di decine di migliaia di uccelli è leggendaria. Alcuni ricercatori polari descrivono l'odore come 'ammoniaca pungente con base di pesce' — considerevolmente meno romantico di quanto suggeriscano le fotografie degli animali maestosi.
Fonti
- Wienecke, B. et al. (2007). Emperor penguin colonies. Polar Biology.
- Trathan, P.N. et al. (2015). Penguin breeding success. PLOS ONE.
- Riddick, S.N. et al. (2012). Measurement of nitrous oxide from penguins. Atmospheric Environment.