Sådan holder sæler varmen i Arktis

En nylig undersøgelse i Biophysical Journal har dokumenteret, hvordan arktiske sæler er i stand til effektivt at holde på varme og væske i åndedrættet takket været specialiserede strukturer i deres næsehule.

Tilpasninger til Arktis 

Arktiske sæler, især remmesælen (Erignathus barbatus), har næsehuler med mere indviklede strukturer sammenlignet med deres subtropiske artsfæller som middelhavsmunkesælen (Monachus monachus). Denne tilpasning har hjulpet arktiske sæler med at miste mindre varme gennem næsens varmeudveksling end sælerne i de subtropiske områder. 

”Dette giver en evolutionær fordel, især i Arktis, hvor varmetab er et energitab, som skal erstattes af mad,” siger forfatter og fysisk kemiker Signe Kjelstrup fra Norges teknisk-naturvidenskabelige universitet. 

Hun uddybede dette ved at sige, at sælerne genoptog 94 procent af vandet, når de trak vejret ind og ud. ”Det betyder, at det meste af den fugt, der tilsættes luften under indånding, genvindes under udånding,” tilføjede hun.

Test af 3D-modeller af næsehulen

En tidligere undersøgelse havde påvist, at den arktiske sæls næsehule var svampelignende, mens Middelhavsmunkesælens havde en mere åben struktur. 

I den nye undersøgelse skabte forskerne 3D-modeller af næsehulen hos de to arter. Derefter blev der brugt energispredningsmodeller til at sammenligne hulrummenes evne til at opvarme og fugte luften under indånding og til at reducere varme- og fugttab under udånding. Dette blev gjort i et miljø, der simulerede arktiske forhold (-30 °C) og en kold dag i subtroperne (10 °C).

Holdet fandt ud af, at under begge forhold var den arktiske sæls længere, mere komplekse og tætte næsehule meget mere effektiv til at holde på varme og vand. I pressemeddelelsen står der: ”Ved -30 °C mistede middelhavssælerne 1,45 gange så meget varme og 3,5 gange så meget vand pr. åndedrætscyklus som de arktiske sæler, og ved 10 °C tabte middelhavssælerne 1,5 gange så meget varme og 1,7 gange så meget vand.”

Implikationer af undersøgelsen

Kjelstrup og hendes team håber at kunne udvide deres undersøgelse til at omfatte andre arter som kamelen, et dyr, der skal spare på vandet i ørkenmiljøet. De har til hensigt at anvende det, de lærer, til at lave mere effektive varmevekslere og ventilationssystemer. 

”Hvis naturen formår at skabe så gode varmevekslere, synes jeg, vi skal kopiere det inden for ingeniørfaget for at skabe mere effektive processer, for eksempel i klimaanlæg,” siger hun