Il pinguino imperatore (Aptenodytes forsteri G. R. Gray, 1844), uccello endemico dell'Antartide, è il più alto, il più grande e il più pesante tra tutti i pinguini. Maschi e femmine hanno un piumaggio simile e le stesse dimensioni: un'altezza che può raggiungere i 125 cm e un peso compreso tra i 20 e i 40 kg. Dorso e testa sono neri e il ventre è bianco, mentre la parte alta del petto è color giallo chiaro; particolarmente evidenti sono due macchie giallo brillante a livello delle orecchie. Come gli altri pinguini, anch'esso è incapace di volare. Le sue ali rigide e appiattite e il corpo affusolato sono particolarmente adatti all'ambiente marino.
La sua dieta è costituita essenzialmente da pesci, ma può comprendere anche crostacei come il krill o cefalopodi come il calamaro. Mentre dà loro la caccia, può restare sott'acqua anche 20 minuti, immergendosi fino a una profondità di 600 m. La specie è ben adattata alle immersioni, in quanto possiede un'emoglobina dalla struttura particolare in grado di operare con bassissimi livelli di ossigeno. Il pinguino imperatore possiede inoltre delle ossa solide che gli permettono di resistere ai barotraumi, nonché la capacità di ridurre il metabolismo e di mettere in quiescenza alcune funzioni non vitali.
Il pinguino imperatore è noto per il ciclo vitale ben regolato, con gli adulti che ripetono ogni anno lo stesso rituale per riprodursi e allevare i propri piccoli. È la sola specie di pinguino che si riproduce nel corso dell'inverno antartico. Maschi e femmine effettuano un lungo viaggio sul ghiaccio di 50–100 km per formare delle colonie che possono comprendere migliaia di individui. Le femmine depongono un unico uovo, poi lasciano al maschio il compito della cova e tornano verso il mare in cerca di nutrimento. Successivamente, le femmine torneranno alla colonia, e allora saranno i maschi a dirigersi verso il mare, mentre le femmine rimangono insieme al pulcino. I genitori continueranno a fare la spola per l'approvvigionamento fino al termine delle cure parentali. L'aspettativa di vita del pinguino imperatore è generalmente di 20 anni in natura, ma alcune osservazioni lasciano pensare che certi individui possano raggiungere i 50 anni di età.
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AristocraticiCome tutti i pinguini, il pinguino imperatore ha un corpo slanciato per limitare le forze di attrito durante il nuoto e delle ali simili a pinne piatte e rigide. Maschi e femmine hanno dimensioni e colorazione simili. Durante il periodo nuziale, l'adulto presenta delle piume di un nero intenso sul dorso, che ricoprono anche: la testa, il mento, la gola e il sopra delle ali. Questo piumaggio nero è ben delimitato dal piumaggio più chiaro che copre il resto del corpo. L'interno delle ali e il ventre sono di colore bianco, che sfuma nel giallo chiaro nella parte alta del petto, mentre a livello delle orecchie si trova una macchia color giallo brillante. Il becco, lungo circa 8–10 cm, è incurvato e parzialmente ricoperto di piume. La sua parte superiore è nera, mentre quella inferiore può essere rosa, arancio o lilla. La lingua è munita di setole disposte in modo che la preda catturata non possa fuggire. Le zampe palmate sono nere.
Il piumaggio scuro del pinguino imperatore sbiadisce fino a divenire grigio-bruno tra novembre e febbraio, prima della muta annuale di gennaio e febbraio. Diversamente che in altri uccelli, la muta in questa specie dura molto poco, circa 30-35 giorni. Le piume del pinguino imperatore emergono dalla pelle dopo aver raggiunto un terzo della loro lunghezza finale, prima della caduta di quelle vecchie, così da ridurre la perdita di calore. Le nuove penne espellono poi quelle vecchie prima di terminare la loro crescita. Questo rinnovamento del piumaggio ne migliora la tenuta e la protezione contro il freddo. Durante questo periodo, il pinguino imperatore non può immergersi ed è quindi costretto a digiunare.
Un pinguino imperatore adulto può misurare fino a 125 cm. Il suo peso può variare tra i 20 e i 40 kg, soprattutto in funzione del sesso, in quanto i maschi, in media, sono più pesanti delle femmine. Il peso varia anche in base alla stagione, poiché questi animali, sia i maschi che le femmine, perdono gran parte del loro peso durante il periodo di allevamento dei pulcini e della cova delle uova. In effetti, maschi e femmine pesano in media rispettivamente 40 e 30 kg prima della stagione riproduttiva, ma quando questa è terminata, il peso medio scende a 25 kg in entrambi i sessi.
Nei giovani, le macchie su ogni lato della testa, del mento e della gola sono bianchi, mentre la testa e il becco sono neri. Il pulcino del pinguino imperatore è a sua volta ricoperto da un piumino grigio-argenteo con la testa nera a strisce bianche. Nel 2001, venne scoperto un pulcino interamente bianco, ma non si trattava di un individuo albino, in quanto i suoi occhi non erano rosa. Alla schiusa i pulcini pesano circa 315 g e lasciano il nido quando raggiungono un peso pari al 50% di quello degli adulti.
I pinguini imperatore vivono in Antartide, intorno al polo, a latitudini comprese tra 66 e 78 gradi sud. Si riproducono generalmente su un pack stabile non lontano dalle coste. Le colonie che si formano cercano quindi zone pianeggianti riparate dai venti da rocce o iceberg per installarsi. La popolazione globale di pinguini imperatore adulti viene valutata sui 595.000 esemplari secondo un censimento effettuato da una squadra di ricercatori americani grazie a delle immagini satellitari, a loro volta ripartiti in 44 colonie indipendenti. Circa 80.000 coppie possono essere rinvenute nel settore del mare di Ross. Le colonie più numerose sono situate a capo Washington (20.000-25.000 coppie), sull'isola di Coulman nella terra Victoria (circa 22.000 coppie), nella baia di Halley, nella terra di Coats (14.300-31.400 coppie) e nella baia di Atka, nella terra della Regina Maud (16.000 coppie). Sulla terraferma esistono altre due colonie: una su un ponte di terra delle isole Dion, nella penisola Antartica, e l'altra su un promontorio del ghiacciaio Taylor nel Territorio Antartico Australiano. Esemplari isolati sono stati osservati anche sulle isole Falkland, sull'isola di Heard, in Georgia del Sud e in Nuova Zelanda.
Il pinguino imperatore si nutre principalmente di pesci, crostacei e cefalopodi, ma esistono variazioni significative tra una popolazione e l'altra. I pesci costituiscono generalmente la principale fonte di nutrimento, e l'aringa antartica (Pleuragramma antarctica) rappresenta gran parte della dieta dell'uccello. Anche i pesci della famiglia dei Nototheniidae, alcuni calamari come il calamaro glaciale (Psychroteuthis glacialis), e il krill antartico (Euphausia superba) vengono consumati frequentemente dal pinguino. Il pinguino imperatore caccia nelle acque dell'oceano Australe, nelle zone libere dai ghiacci o nelle interruzioni della banchisa. Una delle strategie che adotta consiste nell'immergersi a circa 50 m di profondità, in modo da poter reperire quei pesci che vivono appena al di sotto della banchisa come Pagothenia borchgrevinki, un pesce perciforme che si incontra frequentemente appena sotto lo strato di ghiaccio. Appena avvista la sua preda, risale rapidamente verso il ghiaccio per catturarla. Poi si tuffa di nuovo e ripete questa sequenza circa 6 volte prima di risalire in superficie per respirare. La composizione della sua dieta può variare significativamente nel corso dell'anno e da una colonia all'altra. Così, il pesce può costituire tra il 20 e il 96% della sua dieta, il krill tra l'1 e il 68% e i cefalopodi tra il 3 e il 65%. La resistenza al digiuno del pinguino imperatore è estrema: in quattro mesi, il suo peso può passare da 40 a 20 kg, non conservando più di 2 kg di grasso.
I pinguini imperatore presentano la particolarità di riprodursi in una delle regioni più inospitali del mondo, l'Antartide, durante l'inverno: le temperature possono scendere fino a -65 °C, con venti che soffiano a più di 200 km/h. Talvolta, quando un sito di nidificazione diviene troppo ventoso, una colonia di pinguini imperatori può spostarsi verso un luogo meno ostile.
Il pinguino imperatore raggiunge la maturità a tre anni di età, ma generalmente inizia a riprodursi solo da uno a tre anni dopo. Il ciclo di riproduzione annuale comincia all'inizio dell'inverno australe, in marzo e aprile, quando tutti i pinguini imperatori adulti si dirigono verso le aree di nidificazione delle colonie. Spesso devono camminare per 50–100 km dalla periferia della banchisa fin nell'entroterra. L'inizio del viaggio sembra essere indotto dalla diminuzione della lunghezza delle giornate. Così, controllando la luminosità e imitando delle giornate brevi, gli scienziati hanno indotto l'ingresso nel periodo riproduttivo nei pinguini imperatori in cattività.
I pinguini iniziano il loro corteggiamento in marzo o in aprile, quando la temperatura si aggira talvolta sui -40 °C. Il maschio esegue una parata estatica nel corso della quale rimane immobile per poi appoggiare la testa sul collo prima di inspirare ed emettere un richiamo di uno o due secondi di durata. Inizia quindi a spostarsi per la colonia ripetendo quel richiamo. Maschio e femmina si dispongono poi faccia a faccia, allungando uno dopo l'altra la testa e il collo, anche per diversi minuti di seguito. Una volta formate, le coppie si spostano dondolando nella colonia, con la femmina che generalmente segue il maschio. Prima dell'accoppiamento, uno dei due fa un inchino al partner, tenendo il becco a poca distanza dal suolo, prima che l'altro faccia altrettanto.
I pinguini imperatori sono monogami. Le coppie si formano per tutta la stagione riproduttiva. Tuttavia, solo il 15% delle coppie rimangono fedeli da un anno all'altro. Ciò è dovuto alla durata assai breve del periodo fertile della femmina: per lei è più importante riprodursi subito che aspettare di ritrovare il partner dell'anno precedente.
La femmina depone un uovo di 460-470 g in maggio o ai primi di giugno. Esso ha una vaga forma a pera, è di colore verde-biancastro pallido e misura circa 10–12 cm di lunghezza per 7–8 cm di diametro. Con un peso pari al 2,3% di quello della madre, è uno delle uova più piccole, relativamente al peso della femmina, fra tutte le specie di uccelli. Il guscio costituisce il 15,7% del peso dell'uovo; come nella maggior parte delle specie di uccelli, esso è relativamente spesso, così da ridurre al minimo il rischio di rotture.
Dal momento che il terreno è coperto di ghiaccio, il pinguino imperatore non costruisce un nido, ma trasporta l'uovo sulle zampe, altamente vascolarizzate, e lo ricopre con una spessa piega di pelle (sotto la quale è stato stimato che la temperatura arrivi fino a 35 °C). Al momento della deposizione, la femmina ripiega la coda in avanti per accogliere l'uovo, poi lo deposita sulle zampe ed avanza a piccoli passi verso il maschio per presentarglielo. A questo punto le riserve di grasso della femmina sono divenute così scarse che deve passare con precauzione l'uovo al maschio prima di dirigersi verso l'oceano, dove resterà a nutrirsi per i prossimi due mesi. Il trasferimento dell'uovo può rivelarsi complicato, e durante questa operazione molte coppie lo fanno cadere. Quando ciò accade, l'embrione va rapidamente perduto, in quanto l'uovo non può resistere alle temperature estremamente basse del terreno ghiacciato. Il maschio trascorre l'inverno a covare l'uovo sotto la sua piega di pelle, oscillando sulla punta delle zampe, durante i 64 giorni consecutivi, fino alla schiusa. Il pinguino imperatore è la sola specie di pinguino in cui la cova viene effettuata dal solo maschio. Al momento della schiusa dell'uovo, il maschio digiuna ormai da circa 115 giorni dopo il suo arrivo nella colonia. Per sopravvivere al freddo e ai venti che talvolta possono soffiare a 200 km/h, i maschi si raggruppano e si dispongono gli uni contro gli altri, come una sorta di testuggine, alternandosi per non restare sempre esposti ai bordi della formazione. Durante tutto il tempo del viaggio, del corteggiamento e della cova, il maschio perde dai 10 ai 15 kg, vale a dire dal 30 al 45% della sua massa iniziale, compresa tra i 35 e i 40 kg.
Essendo il guscio dell'uovo relativamente spesso, la schiusa può durare da due a tre giorni. I pulcini, semi-nidicoli, sono ricoperti solamente da un sottile strato di piumino e dipendono interamente dai genitori per il nutrimento e il mantenimento della temperatura. Se il piccolo esce dall'uovo prima che torni la madre, il padre lo nutre rigurgitando una secrezione composta per il 60% da proteine e per il 30% da lipidi, prodotta da una ghiandola dell'esofago e chiamata talvolta «latte di pinguino».
La femmina torna al momento della schiusa, anche dieci giorni dopo che essa ha avuto luogo, a metà luglio o ai primi di agosto. Ritrova il partner grazie al suo richiamo e va ad occuparsi del piccolo, nutrendolo rigurgitando il cibo che ha immagazzinato dentro allo stomaco. Il maschio parte quindi a sua volta verso l'oceano per alimentarsi, e passeranno circa 24 giorni prima che torni. I genitori iniziano allora a spartirsi i ruoli, occupandosi di volta in volta del pulcino mentre l'altro partner va in cerca di nutrimento in mare. Sopraggiunta la primavera australe, circa 45-50 giorni dopo la schiusa, i giovani sono abbastanza cresciuti da essere in grado di regolare la loro temperatura, e vengono lasciati in degli «asili» che raggruppano i pulcini di differenti coppie. Per proteggersi dal freddo, imitano gli adulti formando una testuggine mentre i genitori sono in mare in cerca di nutrimento. I genitori a volte possono immergersi cento volte al giorno per riportare ogni una o due settimane da due a quattro chili di pesci e piccoli crostacei alla loro prole.
Nel mese di dicembre, durante l'estate australe, i pulcini sono cresciuti, hanno effettuato la muta e sono pronti a prendere il largo. Gli adulti abbandonano i giovani sulla banchisa, che finiscono per tuffarsi in acqua in gruppo. Il loro peso, a questo punto, è ormai il 45% di quello di un adulto, e torneranno a loro volta per riprodursi, nello stesso luogo, una volta raggiunta l'età di cinque anni.
La speranza di vita del pinguino imperatore è stata valutata a 20 anni. Gli stessi ricercatori stimano che l'1% dei pulcini usciti dall'uovo possono raggiungere i 50 anni di età. Tuttavia, solo il 20% dei pulcini riescono a superare il primo anno di età. Quindi, la popolazione di pinguini è composta essenzialmente da adulti dai cinque anni in su.
Il pinguino imperatore costituisce una preda ambita per vari uccelli e mammiferi marini. L'ossifraga (Macronectes giganteus) è il suo principale predatore terrestre, responsabile, da solo, del 34% delle morti dei giovani in alcune colonie. Lo stercorario di McCormick (Stercorarius maccormicki) si nutre principalmente di pulcini morti, poiché i giovani sono troppo grossi per essere minacciati nel periodo in cui questo arriva nella colonia.
Le principali minacce per il pinguino quando si trova in acqua provengono da due mammiferi: la foca leopardo (Hydrurga leptonyx), che attacca gli adulti e i giovani durante le loro prime immersioni, e l'orca (Orcinus orca), che attacca gli adulti.
Una percentuale consistente della mortalità dei pulcini è imputabile alla scarsa cura durante la cova. Il genitore rimasto ad occuparsi dell'uovo può smarrirlo, talvolta nel corso di conflitti o di scontri, o smettere di covarlo. Questo tipo di perdita raggiunge un massimo nel mese di maggio, subito dopo la deposizione, e i pinguini che hanno ancora il loro uovo in giugno sono generalmente quelli più esperti. Da allora in poi, il pulcino è soggetto a condizioni climatiche molto dure, che portano talvolta alla sua morte, ma può anche soffrire di malnutrizione nel caso il genitore partito per alimentarsi tardi a tornare dal suo viaggio in mare.
