No rigoroso ambiente antártico, onde as temperaturas podem cair até -50 graus Celsius (-58 graus Fahrenheit), os pinguins-imperadores amontoam-se em grandes grupos para conservar o calor e sobreviver. No entanto, a forma como estes aglomerados se formam e como os pinguins partilham o calor de forma equitativa permanece um mistério. Agora, um novo modelo matemático desenvolvido por investigadores da Universidade de Oxford fornece informações sobre a dinâmica dos agrupamentos de pinguins e revela como as aves conseguem uma distribuição justa de calor.

O modelo, publicado na revista "Nature Physics", leva em consideração o tamanho do corpo dos pinguins, a quantidade de calor que eles geram e o seu movimento dentro do amontoado. Ao simular o comportamento de milhares de pinguins, os pesquisadores descobriram que os agrupamentos são estruturas auto-organizadas que surgem sem qualquer controle centralizado.

“Nosso modelo mostra que os pinguins se amontoam de uma forma que minimiza o gasto total de energia do grupo”, explica a Dra. Andrea Cavagna, uma das autoras do estudo. “Isto é conseguido através de uma combinação de movimentos individuais e interações coletivas, sem a necessidade de qualquer comunicação ou coordenação explícita.”

O modelo revela que os pinguins se organizam num padrão “fractal”, com grupos menores de pinguins formando-se dentro de grupos maiores. Esta organização hierárquica permite que o calor seja transferido de forma eficiente do centro do amontoado para as camadas externas, onde os pinguins experimentam as temperaturas mais frias.

“A formação destes aglomerados fractais dentro do aglomerado é crucial para garantir que todos os pinguins partilham o calor de forma justa”, diz o Dr. "Os pinguins que estão do lado de fora do amontoado podem ir para o interior para se aquecer, enquanto os que estão no centro podem ir para o lado de fora para se refrescar."

Os investigadores também descobriram que o tamanho dos aglomerados é determinado por um equilíbrio entre a necessidade dos pinguins de conservar o calor e a necessidade de evitar o sobreaquecimento. Amontoados maiores proporcionam melhor isolamento, mas também geram mais calor, o que pode causar desconforto e até morte. O tamanho ideal do huddle é, portanto, um compromisso entre esses dois fatores.

O novo modelo fornece uma estrutura quantitativa para a compreensão da dinâmica dos agrupamentos de pinguins e oferece insights sobre o comportamento social e cooperativo destes animais notáveis. Tem também aplicações potenciais noutras áreas, como a concepção de edifícios energeticamente eficientes e a optimização da dinâmica das multidões.