A7 Migrationsstress

Thema

Ein Vogel, der sich auf eine lange Wanderung begibt, startet mit vollständig aufgefüllten Fettreserven und verbraucht diese kontinuierlich während des Fluges. Idealerweise erreicht er sein Ziel mit noch teilweise erschöpften Reserven. Anders als andere Modelle der A-Serie, die eine einzelne Störung eines ansonsten stabilen Vogels beschreiben, beschreibt dieses Modell einen progressiven zeitlichen Verlauf: Der Zustand des Vogels ändert sich kontinuierlich, Minute für Minute, da seine Fettreserven während des Fluges verbraucht werden.

Der zentrale physikalische Mechanismus dieses Verlaufs ist eine positive Rückkopplung zwischen der Körpermasse des Vogels und dem Energieaufwand für seinen Flug. Mit dem Verbrauch seiner Fettreserven nimmt die Körpermasse des Vogels ab. Eine geringere Körpermasse wiederum reduziert die benötigte Energie, um den Auftrieb aufrechtzuerhalten, da ein leichterer Körper weniger Energie benötigt. Diese geringere Energie reduziert den Energieaufwand für jeden Flugabschnitt und verlangsamt so den weiteren Verbrauch der Fettreserven – derselbe Ausgangszustand, von dem der gesamte Prozess begann. Dadurch schließt sich der Kreislauf mit einem zunehmend langsameren Verbrauch, wodurch die potenzielle Flugreichweite über das hinaus erweitert wird, was bei einer konstanten Masse möglich wäre.

Solange dieser positive Rückkopplungsmechanismus günstig bleibt, durchläuft der Vogel die sogenannte Lipidphase: Der Treibstoff für den Flug stammt ausschließlich aus seinen Fettreserven, was sich in einem respiratorischen Quotienten von etwa 0,71 widerspiegelt. Der Vogel fliegt mit optimaler Energieeffizienz und erzielt so den geringstmöglichen Energieaufwand pro zurückgelegter Strecke.

Sind die Fettreserven jedoch vor Erreichen des Ziels aufgebraucht, tritt der Vogel in die Mischphase ein: Zusätzlich zum verbleibenden Fett beginnt er, Protein zu verbrennen. Dies setzt einen Proteinabbau in Gang, den kein Zugvogel auf Dauer aufrechterhalten kann. Dieser Proteinabbau schädigt gleichzeitig die Muskulatur des Vogels – jenes Muskelgewebe, dessen maximale Leistungsfähigkeit bei Abbauprozessen abnimmt, mit denselben physikalischen Auswirkungen wie bei einem durch andere Ursachen geschädigten Brustmuskel – und reduziert die maximale Leistung, die dieser Muskel im Flug erbringen kann.

Setzt sich der Proteinabbau fort, weil der Vogel sein Ziel noch nicht erreicht hat, kann seine Körpermasse unter einen minimalen Überlebensschwellenwert sinken. Ab diesem Punkt reichen Muskelmasse und Energiereserven nicht mehr aus, um die grundlegenden Funktionen des Organismus aufrechtzuerhalten. Sobald dieser Schwellenwert unterschritten ist, tritt der Vogel in die kritische Phase des Modells ein, in der der Tod unmittelbar bevorsteht: Der positive Rückkopplungsmechanismus, der zuvor die Flugreichweite durch Gewichtsreduktion vergrößert hat, greift nun nicht mehr, da die verbleibende Körpermasse das Überleben des Tieres sichert und nicht mehr für den Flug zur Verfügung steht.

Anhand dieses vollständigen Verlaufs – von der optimalen Lipidphase über die gemischte Phase des Proteinabbaus bis hin zur Schwelle der kritischen Phase – ermöglicht uns das Modell, für eine bestimmte Art und Ausgangssituation die maximal mögliche theoretische Reichweite zu berechnen, die ihre anfänglichen Fettreserven während einer Zugphase erlauben, sowie die Energiereserve, mit der ein realer Vogel dieselbe Phase vor Erreichen der kritischen Phase abschließt. In diesem Sinne ist es das Modell, das die Frage, ob ein bestimmter Zugvogel eine lange Etappe bewältigen kann, in eine bestimmte Distanz und einen bestimmten Spielraum übersetzt.

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