Eine Familie von Touristen im kanadischen Steveston Harbour wurde kürzlich verwöhnt, als ein freundlich aussehender Seelöwe im Wasser auf sie zukam. Das entzückende Tier kam an den Rand des Kais und die Familie fing an, es zu füttern. Ein junges Mädchen setzte sich, um besser sehen zu können. Dann wurde der Leckerbissen zu einem Schock: Der Seelöwe stürzte sich nach oben und griff mit einer fließenden Bewegung nach einem Schluck des Kleides des Mädchens und riss es ins Wasser.
Dem Mädchen ging es gut - der Seelöwe ließ sie schnell los und ein anderer Mann zog sie sicher aus dem Wasser -, aber es war eine gute Erinnerung daran, dass Seelöwen wissen, wie man ihre großen Körper im Wasser manövriert. Seelöwen können ein Happen sein, räumt Megan Leftwich ein, Maschinenbauingenieurin an der George Washington University. Aber sie denkt, die in Steveston Harbor spielte nur. „Er hat sie eigentlich nicht gebissen. Er hat sie gerade reingezogen “, sagt sie.
Leftwich untersucht Seelöwen aus einer ungewöhnlichen Perspektive: der Fluiddynamik. Ihre Expertise liegt nicht im Verhalten von Seelöwen, sondern darin, wie Flüssigkeiten wie Wasser fließen und sich bewegen. Wie sich herausstellt, kann ein Großteil der Navigation eines Seelöwen in seiner wässrigen Umgebung nachvollzogen werden, indem verfolgt wird, was mit dem Wasser um ihn herum geschieht.
Wenn Sie sich das Video ansehen, in dem der Seelöwe das Mädchen in den Hafen von Steveston zieht, können Sie sehen, dass der Seelöwe fast direkt aus dem Wasser steigt, ohne vorwärts zu schwimmen, um die Geschwindigkeit zu steigern. In derselben Bewegung reicht es an der Reling des Kais vorbei, um einen Schluck des Kleides des Mädchens zu nehmen, bevor es unter die Oberfläche zurückfällt. Kein Wunder, dass alle so überrascht waren. Der gesamte Vorfall ereignete sich in einem Augenblick.
Leftwich sagt, dass Seelöwen Schub oder Vortrieb erzeugen, indem sie ihre Vorderflossen in großen Schwenkbewegungen zusammenbringen, die als "Klatschen" bezeichnet werden. Aber wenn Sie sich vorstellen, dass Flossen mit einem lauten Klatschgeräusch zusammenkommen, denken Sie noch einmal darüber nach. Wenn ein Seelöwe „klatscht“, streckt er seine Flossen nach außen und fegt sie nach unten. Dann steckt es seine Flossen gegen seinen Körper und bildet eine Torpedoform, die leicht durch das Wasser gleitet.
Der Seelöwe ist das einzige aquatische Säugetier, das auf diese Weise schwimmt. Die meisten Schwimmer - vom Thunfisch bis zum Cousin des Seelöwen, dem Seehund - erzeugen Schub mit den hinteren Enden ihres Körpers und treiben sich mit ihren Schwänzen durch Wasser. Aber Seelöwen benutzen ihre Vorflossen. Außerdem sind sie sehr gut darin. Ein Klatschen erzeugt genug Schub, um einen Seelöwen durch das Wasser gleiten zu lassen, sodass er sich mit sehr wenig zusätzlicher Bewegung drehen oder rollen kann.
Hat der Seelöwe im Hafen von Steveston mit den Flossen geklatscht, um aus dem Wasser zu springen? Selbst nach dem Anschauen des Videos ist es schwer zu wissen. "Es gibt einfach zu viel Unbekanntes zu erzählen", sagt Leftwich. „Wie tief das Wasser ist, woraus der Meeresboden besteht“ - dies sind nur einige der Dinge, die sie wissen müsste, um herauszufinden, wie sich der Seelöwe bewegt. Das bedeutet aber nicht, dass das Video uns nichts über Seelöwen beibringt. Es ist keine Kleinigkeit, aus dem Wasser zu springen und erfolgreich einen Menschen zu schnappen. "Es zeigt, wie mächtig und präzise sie sind", sagt Leftwich.
Eine weitere Herausforderung für die Forscher besteht darin, dass die Flossen des Seelöwen im trüben Wasser nicht zu sehen sind. Wenn Sie herausfinden möchten, wie sich ein Seelöwe bewegt, müssen Sie ihn zunächst mit einer Unterwasserkamera einfangen, sagt Leftwich. Aus diesem Grund haben sie und ihr Forscherteam im Smithsonian National Zoo stundenlang Seelöwen in Gefangenschaft gefilmt und versucht, ein klares Videomaterial der klatschenden Tiere zu erhalten, damit sie untersuchen können, wie sich ihre Flossen von Bild zu Bild bewegen. Zwei Stunden Drehzeit ergeben in der Regel zwei oder drei Minuten nützliches Filmmaterial.
Leftwich (zweiter von links) und ihre Kollegen untersuchen einen Roboter-Seelöwenflipper, mit dem die Bewegungen eines echten Seelöwenflippers nachgebildet und untersucht werden. (William Atkins / George Washington University) Nachdem sie einen Schlag eingefangen haben, markieren Leftwich und ihr Team den Umriss der Flosse in jedem Bild, damit sie ihre Position im Raum über die Zeit verfolgen können. Die Verfolgung eines einzelnen Klatschens dauert sechs Stunden, aber der Aufwand zahlt sich aus. Mit den Daten aus dem Tracking haben die Forscher 3D-Diagramme eines klatschenden Seelöwenflippers erstellt. In ihnen können Sie sehen, dass sich die Flosse eines Seelöwen dreht, wenn sie klatscht.
Leftwich glaubt, dass die Drehung dabei helfen könnte, das Wasser vor dem Seelöwen zu kühlen und nach hinten zu drücken, damit der Seelöwe nach vorne schießen kann, genau wie ein Mensch beim Schwimmen im Freistil oder beim Brustschwimmen. Um ihre Idee weiter zu testen, haben sie und ihr Team einen Roboter-Seelöwenflipper gebaut. Sie wollen damit die Bewegungen eines echten Seelöwen in einem Labor mit einem kleineren Tank nachbilden, wodurch sie die Wasserbewegung viel genauer beobachten können als im großen Tank des Zoos.
Klatschen und Gleiten, Rollen und Drehen, Seelöwen können mit dem Auge nur schwer zu verfolgen sein, geschweige denn mit der Wissenschaft zu erklären. Leftwich hat noch nicht genau herausgefunden, wie Seelöwen Wasser mit ihren Flossen manipulieren, um sich so beweglich zu bewegen, aber sie rückt näher. Das Herausfinden dieses Puzzles könnte das Geheimnis sein, das den Menschen helfen könnte, getarntere autonome U-Boote oder andere Unterwasserfahrzeuge zu bauen, wie das WIRED- Magazin im Jahr 2015 berichtete.
Denken Sie in der Zwischenzeit daran, einen gesunden Abstand zu jedem Seelöwen zu halten, den Sie gerade sehen. Andernfalls kann es zu unerwünschten Überraschungen kommen.
Erfahren Sie mehr über die Meere mit dem Smithsonian Ocean Portal.
