Sendu inn spurningu

Hér getur þú sent okkur nýjar spurningar um vísindaleg efni.

Hafðu spurninguna stutta og hnitmiðaða og sendu aðeins eina í einu. Einlægar og vandaðar spurningar um mikilvæg efni eru líklegastar til að kalla fram vönduð og greið svör. Ekki er víst að tími vinnist til að svara öllum spurningum.

Persónulegar upplýsingar um spyrjendur eru eingöngu notaðar í starfsemi vefsins, til dæmis til að svör verði við hæfi spyrjenda. Spurningum er ekki sinnt ef spyrjandi villir á sér heimildir eða segir ekki nægileg deili á sér.

Spurningum sem eru ekki á verksviði vefsins er eytt.

Að öðru leyti er hægt að spyrja Vísindavefinn um allt milli himins og jarðar!

=

doktor.is

Hvað getið þið sagt mér um köfun sjófugla?

Nafnið sjófuglar á við fugla sem lifa í nánum tengslum við sjóinn. Fæða þeirra er að mestu eða öllu leyti sjávarfang og varpstöðvar eru yfirleitt við strandlengjuna. Sjófuglum má skipta í þrjá hópa eftir því hvort þeir nota fætur, vængi eða hvoru tveggja til sundsins (Storer, 1960b). Fuglar sem nota vængi til sundsins eru yfirleitt úthafsfuglar en þeir sem nota fæturna eru í meirihluta við strendurnar og á vötnum. Ástæðan er meðal annars talin vera að umhverfið við strandlengjuna og í lónum er yfirleitt fjölbreyttara en umhverfi úthafsins og getur því verið erfitt að beita vængjunum til sunds. Örfá dæmi eru til um það að fuglar noti bæði fætur og vængi til sunds.

Við Íslandsstrendur lifa um 30 tegundir sjófugla sem beita mismunandi aðferðum til fæðuöflunar. Fuglar eins og fýllinn, mávurinn og ritan nota fæturnar til að svamla í yfirborðinu og stinga svo höfðinu eða gogginum rétt niður fyrir yfirborð sjávar til að ná sér í æti. Fæða þessara fugla getur verið úrkast frá bátum, loðna, síli, sviflæg krabbadýr eða annað dýrasvif. Æðarfuglinn er mjög algengur sjófugl við strendur landsins og er hann duglegur kafari. Æðarfuglinn notar fæturnar til að kafa niður á grunnsævi og róta í botninum þar sem hann tínir marflær, krækling og önnur botndýr. Skarfurinn og lómurinn eru einnig duglegir kafarar og líkt og æðarfuglinn nota þeir fæturna til að kafa eftir æti.

Eðlisþyngd sjávar er 850 sinnum meiri en eðlisþyngd lofts sem þýðir að krafturinn sem þarf í vængjasláttinn er mun meiri í sjó en í lofti eða fjórum sinnum meiri við sömu Reynolds tölu (Vogel, 1994). Þessi staðreynd veldur því að sérhæfing fugla í þá átt að nota vængina til að kafa getur haft mikil áhrif á eiginleika þeirra til flugs. Hin mikla sérhæfing mörgæsa að lífi í sjónum hefur valdið því að þær eru ófleygar en í staðinn búa þær yfir ótrúlegri köfunarhæfni. Rannsóknir á keisaramörgæsum (Aptenodytes forsteri) á suðurheimskautinu hafa leitt í ljós að þær geta kafað niður á yfir 530 m dýpi og verið yfir 15 mínútur í kafi í einu.

Líkt og mörgæsin nota fuglar af svartfuglaætt (Alcidae) vængina til að kafa og fyrir vikið hafa þeir ekki eins mikla flughæfileika og flestir aðrir fuglar. Ein svartfuglstegund gekk jafnvel svo langt í aðlöguninni að lífinu í sjónum að hún varð ófleyg líkt og mörgæsin. Geirfuglinn (Alca impennis) sem nú er útdauður hafði hlutfallslega mjög litla vængi og gat því ekki lengur hafið sig til flugs. Þó svo að í náttúrunni hafi geirfuglinn ekki átt marga óvini dugði það ekki tegundinni til lífs. Þar sem að fuglinn gat ekki flogið var hann auðveld bráð fyrir veiðmenn sem gerðu sér ekki grein fyrir því hve stofninn var orðinn lítill. Síðustu geirfuglarnir voru drepnir í Eldey fyrir utan Reykjanes árið 1844.


Lundi í Vestmannaeyjum

Lundinn (Fratercula arctica) (mynd 1) tilheyrir einnig ætt svartfugla og í sumum löndum er hann kallaður trúður háloftanna þar sem hann er mjög klaufalegur ásýndar á flugi. Lundinn er aftur á móti mjög flinkur kafari og hafa rannsóknir við útibú Háskóla Íslands í Vestmannaeyjum varpað nýju ljósi á köfunarhæfni lundans.

Lundi með DST-merki

Með því að festa svokölluð DST-rafeindamerki við bak lundans var meðal annars hægt að mæla nákvæmlega hve djúpt lundi kafar, hve oft og hve lengi hann kafar í senn (mynd 2).



Einnig var hægt að áætla hraðann á lundanum niður á mesta dýpi og upp aftur. Eldri rannsóknir hafa sýnt að lundi getur kafað niður á allt að 60 m dýpi og verið í kafi í yfir 110 sek. Rannsóknirnar við Vestmannaeyjar staðafesta þetta, því mesta skráða dýpi með rafeindamerkjunum var 57 m og lengsta köfunin stóð yfir í 108 sek. Á mynd 3 má sjá dæmigert köfunarferli mælt með DST rafeindamerki. Lundinn fer á fimm mínútna kafla tvisvar niður á yfir 40 metra dýpi, eða 43 og 47 m.

Flestar köfunarferðir lundans ná þó ekki niður á 40 m. Þegar fuglinn er í varpi heldur hann sig vanalega innan við 2-3 km radíus frá varpstöðvunum og eru þá flestar köfunarferðir hans niður á 5 til 10 m og standa yfir í 20 til 60 sek. Þegar lundinn er í fæðuöflun úti á sjó eyðir hann um 38% tímans undir yfirborði sjávar og er tíðni köfunarferða um 1 ferð/mín. Köfunarhraðinn getur farið yfir 5 km/kls í þessum ferðum sem er ótrúlegur hraði miðað við stærð lundans. Það sem að ræður mestu um köfunardýpi lundans er lóðrétt útbreiðsla fæðunnar sem er að mestu leyti sandsíli (Ammodytes tobanius).

Þrátt fyrir að hæfileikar lundans sem kafara séu miklir geta bæði langvía (Uria aalge) og álka (Alca torda) kafað enn dýpra og lengur. Erlendar rannsóknir hafa sýnt fram á að álkan geti farið niður á 140 metra og langvían 180 m (tafla 1). Þetta eru ótrúlegar tölur þar sem að raunþrýstingur á 180 m dýpi í sjó er 19,5 kg/cm2 eða 290 psi (þrýstingurinn eykst um 1 kg/cm2 fyrir hverja 9,75 m sem fuglinn fer niður).

Lítið er vitað um það hvernig svartfuglar þola svona mikið dýpi en þrýstingurinn á 180 m veldur því að rúmmál lungnanna minnkar og verður aðeins um 1/20 af rúmmáli við yfirborðið. Rannsóknir á mörgæsum benda til þess að þær meðal annars loki fyrir blóðflæði til vefja, þannig að einungis allra nauðsynlegustu vefir fá súrefni, eins og til dæmis heilinn og hjartað (Kooyman og Poganis 1994). Með þessu móti getur fuglinn einnig kafað mun lengur og um leið minnkað líkurnar á uppsöfnun köfnunaefnis í blóðinu.

Mesta dýpi og köfunartími þriggja svartfuglstegunda og

keisaramörgæsinnar.

Tegund
Mesta dýpi
Köfunartími
Lundi (Fratatercula arctica)
60 m
115 sek
Langvía (Uria aalge)
180 m
200 sek
Álka (Alca torda)
140 m
>50 sek
Keisaramörgæs (Aptenodytes forsteri)
540 m
900 sek (15 min)

Drottning Atlantshafsins, súlan (Morus bassanus eða Sula bassana) notar mjög sérstaka aðferð til fæðuöflunar. Hátt yfir sjávarborðinu sveimar hún í leit að æti og steypir sér síðan niður þegar hún hefur fundið áhugaverða bráð. Rétt við yfirborðið leggur hún vængina aftur og stingst líkt og spjót í gegnum sjávarflötinn til að grípa bráðina. Menn hafa áætlað að hæðin sem súlan steypir sér úr geti verið allt að 50 m.

Á þessari upptalningu má sjá að atferli og eiginleikar sjófugla við köfun eru mjög mismunandi og í raun er mjög lítið vitað um köfun sjófugla. Það að geta bæði flogið yfir fjöll og firnindi og jafnframt að geta kafað niður í hyldýpið er sjaldgæfur eiginleiki. Maðurinn hefur enn ekki getað hannað almennilegt farartæki sem býr yfir þessum eiginleikum sjófuglanna. Tilhugsunin um að í framtíðinn geti það orðið að veruleika er bæði heillandi og spennandi.

Heimildir:
  • Kooyman, G.L. and P.J. Poganis (1994). Emperor penguin oxygen consumption, heart rate and plasma lactate levels during graded swimming exercise. Journal of Experimental Biology. vol. 195, pp. 199-209, Oct 1994
  • Storer, R.W. (1960b). Evolution in the diving birds. Int.Ornithol.Congr. 12:694-707
  • Vogel, S. (1994). Life in moving fluids. Princeton, NJ: Princeton University Press. 467pp.
  • Wanless, S., J.S. Morris and M.P. Harris (1988). Diving behaviour of guillemt Uria aalge, Puffin Fratercula arctica and razorbill Alca torda as shown by radio telemetry. J. Zool., Lond.216,73-81.

Útgáfudagur

5.7.2002

Spyrjandi

Þorkell Viktor Þorsteinsson

Höfundur

Páll Marvin Jónsson

forstöðumaður Rannsóknaseturs Vestmannaeyja

Tilvísun

Páll Marvin Jónsson. „Hvað getið þið sagt mér um köfun sjófugla?“. Vísindavefurinn 5.7.2002. http://visindavefur.is/?id=2569. (Skoðað 23.4.2014).

Sendu inn spurningu
eða

Vísindadagatalið

Niccolò Machiavelli

1469-1527

Stjórnspekingur og rithöfundur frá Toskana, setti fram kenningar sínar í bókinni Furstinn sem er stundum talin eins konar kennslubók handa stjórnmálamönnum.