Warum Rudolphs Schnauze rot ist

NORWEGEN ⋅ Forscher haben herausgefunden, warum die Nase des Rentiers leuchtet. Die Tiere aus dem hohen Norden erwärmen die kalte Polarluft innert Sekunden auf für die Lungen erträgliche Temperatur.
18. Dezember 2016, 14:41

Niels Anner/Kopenhagen

Die Welt singt von Rudolph, dem Rentier. Dasjenige mit der roten Nase, die im Dunkeln leuchtet. Nun haben Wissenschaftler in Norwegen herausgefunden, dass die Schnauze des Rentiers tatsächlich sehr speziell ist; ein kräftiges Organ, das zwar wohl nicht gerade rot wird, sich aber bei hoher Aktivität verfärben kann.

Frühere Forschung wies auf die hohe Anzahl Blutgefässe in der Nase des in arktischen Gebieten lebenden Vierbeiners hin, doch die jetzt von der Forschungsorganisation Sintef in Trondheim und der Universität Tromsö publizierten Resultate zeigen ein deutlich differenzierteres Bild und liefern umfassende neue Erkenntnisse.

Luft innert Sekunden um 80 Grad erhöhen

Die Forscher fanden heraus, dass Rentiere die Temperatur der eingeatmeten Luft innert weniger als einer Sekunde um gegen 80 Grad erhöhen können. Damit wird die eisige Polarluft, in der sie leben, blitzschnell auf für die Lungen verträgliche 38 Grad erwärmt. Gemessen haben die Wissenschaftler dies in Tromsö in Nordnorwegen, indem sie Rentiere auf einem Laufband in einer Klimakammer rennen liessen und dabei ihre Atmung und andere physiologische Merkmale untersucht haben.

Zudem schauten sie Querschnitte der Schnauzen von toten Rentieren an. Sie stellten fest, dass das mit starken Muskeln, Schleimhäuten und Blutgefässen ausgestattete Organ wie eine Art Seeschnecke mit einer enorm grossen inneren Oberfläche aufgebaut ist. Die eingeatmete Luft wird dabei durch Windungen geschleust und erwärmt. Hohlräume ermöglichen einen intensiven Austausch von Wärme und Dampf zwischen der Luft und der Nasenwand. So gelingt es den Tieren nicht nur, die Temperatur der kalten und trockenen arktische Luft zu regulieren, sondern ihr auch Feuchtigkeit zuzufügen, was wichtig für die Lungen ist. Beim Ausatmen sammeln die Schleimhäute Feuchtigkeit auf, sodass diese nicht verloren geht.

Beteiligt an diesen Erkenntnissen waren auch Mathematiker aus Trondheim. Sie halfen 1600 Kilometer südlicher von Gebieten, in denen Rentiere leben, das Geheimnis der Effizienz der Schnauze zu lösen. Sie entwickelten ein mathematisches Modell der Rentiernase, in das Daten über Atemluft, Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Blut eingespiesen wurden. Das Resultat: Die Schnauze funktioniert nach dem Prinzip des kleinstmöglichen Energieverlusts, indem es der physikalischen Gleichung der konstanten Entropieproduktion folgt. Umgangssprachlich formuliert heisst das, dass die Schnauze so funktioniert, dass bei der Atmung möglichst wenig Wärmeenergie an die Umgebung abgegeben wird, so die Forscher.

Je kälter, desto besser

Je kälter die Luft ist, desto energieeffizienter ist die Nase. Das Seeschnecken-Prinzip funktioniert bei minus 30 Grad noch besser als bei minus 10 Grad. Laut den Forschern aus Tromsö könnte diese Erkenntnis auch für Industriedesigner von Nutzen sein – etwa bei Ventilationsanlagen in arktischen Breitengraden, wo Energieeffizienz enorm wichtig ist.

Womit eine direkte Verbindung zum Rentierschlitten fahrenden nordischen Weihnachtsmann hergestellt wäre. Dieser wohnt – je nach Tradition in den skandinavischen Ländern – in Grönland, Finnland oder am Nordpol.

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