Door warmere zeeën moeten ‘half-warmbloedige’ vissen meer eten en hun leefwijze drastisch omgooien om niet te warm te worden.

De witte haai. De reuzenhaai. De tonijn. Alle drie beruchte roofvissen met een unieke ‘warme’ leefstijl (tussen koudbloedigheid en warmbloedigheid in). Maar deze stofwisseling brengt hen in een levensgevaarlijk dilemma nu de zeewatertemperaturen wereldwijd stijgen. Dat concluderen onderzoekers van het Trinity College Dublin en de University of Pretoria in het toonaangevende wetenschappelijke tijdschrift Science.

Lees ook:

• Groenlandse haaien leven 400 jaar – toch blijven hun ogen gezond
• Verlichte visnetten verminderen bijvangst van schildpadden en haaien
• Tandloze haaien? Oceaanverzuring kan de dodelijke wapens van haaien aantasten

Buiten- en binnenverwarmers

We spreken vaak over ‘warmbloedigheid’ en ‘koudbloedigheid’ als we het over de stofwisseling van dieren hebben. Maar wetenschappelijk gezien zijn die termen eigenlijk te simpel. Biologen kijken liever naar de bron van de warmte en hoe constant de lichaamstemperatuur blijft.

Er bestaan eigenlijk drie categorieën. Ectotherme dieren (de ‘buitenverwarmers’) halen de warmte uit hun omgeving en nemen deze temperatuur aan. Reptielen, amfibieën en ook de meeste vissen vallen hieronder. Het voordeel is dat deze dieren weinig energie nodig hebben en dus lang zonder eten kunnen.

De endothermen (‘binnenverwarmers’) hebben een compleet andere strategie. Zij (zoogdieren, waaronder de mens, en vogels) hebben een inwendige kachel en houden die op een constante temperatuur. Helaas kent dat wel een nadeel: ze moeten regelmatig eten.

Oververhitting op de loer

Dan is er nog de gulden middenweg: mesothermie. Dieren met deze eigenschap produceren wel inwendige warmte (en zijn daarmee warmer dan hun omgeving), maar houden die niet de hele tijd constant. Het kost ze wel wat energie, maar niet zo veel als de echte warmbloedigen.

Een kleine groep vissen heeft dit stofwisselingsmechanisme. Het maakt onder meer de witte haai, de reuzenhaai en de tonijn tot formidabele jagers. Maar nu de klimaatverandering op volle toeren is, dreigt deze evolutionaire keuze ze de das om te doen. Oververhitting ligt namelijk op de loer.

De onderzoekers, onder leiding van Nicholas Payne, ontdekten dat door zogenoemde biologging-data te analyseren. Het gaat om gegevens die zijn verzameld met talloze piepkleine sensoren. Ze waren geplakt op grote en kleine mesotherme vissen (zowel vrijzwemmend als in het lab) en maten de lichaamstemperatuur. De onderzoekers analyseerden ook gegevens over de omgevingstemperatuur.

Turbo voor een motor

De resultaten verrasten de onderzoekers. De ‘half-warmbloedige’ haaien en tonijnen bleken 3,8 maal zoveel energie te gebruiken als koudbloedige (ectotherme) vissen van dezelfde grootte. En als de gemiddelde lichaamstemperatuur van deze roofvissen stijgt door de opwarming van het zeewater, ontstaat er een groot probleem.

Een hogere lichaamstemperatuur werkt namelijk als een turbo voor de lichaamsmotor: alles gaat sneller. Volgens de wetten van de chemie zullen processen in het lichaam bij elke stijging van 10 graden Celsius meer dan twee keer zo hard draaien. De witte haai en andere mesotherme vissen worden dan ‘energieslurpers’ die constant moeten blijven tanken om niet stil te vallen, terwijl de warmte in de motorruimte gevaarlijk oploopt. En hoe groter de vis, hoe groter het probleem.

Meer eten nodig

In de praktijk betekent dit dat een 1 ton wegende reuzenhaai (de op één na grootste vis ter wereld, na de walvishaai) al moeite begint te hebben om zijn overtollige warmte kwijt te raken vanaf een zeetemperatuur van 17 graden Celsius.

De haai wordt dan gedwongen trager te gaan zwemmen, zijn bloedstroom aan te passen én naar koelere diepten te duiken. Maar tegelijkertijd moet hij ook veel meer eten om de verhoogde stofwisseling bij te benen. Dat gaat natuurlijk niet samen – zeker gezien zijn grootste wapen juist snelheid en kracht is.

Dubbel zo lastig

De bevindingen van het onderzoek komen overeen met eerder geziene patronen bij grote vissen in het algemeen. Deze zoeken namelijk steeds vaker koeler water op, op hogere breedtegraden. Ook houden zij hier rekening mee bij hun migraties.

De onderzoekers noemen hun ontdekking zorgelijk. “Mesotherme vissen hebben het dubbel zo lastig; door klimaatverandering en overbevissing is er al minder prooi en hun enorme energiebehoefte in een warmere oceaan brengt ze extra in het nauw”, geeft Payne aan in een persbericht.

Alarmbellen

Hij vervolgt: “Fossiel bewijs suggereert dat de enorme uitgestorven mesotherme haai Megalodon het veel lastiger had dan andere (ecototherme) vissen tijdens oceaanopwarmingen in het verleden. En nu dreigt opnieuw zo’n zelfde opwarming, dus alle alarmbellen rinkelen momenteel hard.”

De hoop is nu dat deze en vergelijkbare onderzoeken kunnen bijdragen aan het vinden van manieren om de fenomenale jagers in de zee te beschermen tegen uitsterving. Dat kan bijvoorbeeld door beschermde gebieden aan te wijzen (in ieder geval in de koelere wateren waar de vissen uiteindelijk naartoe zullen moeten trekken) en door overbevissing aan te pakken.

Bronnen: Science, Trinity College Dublin via EurekAlert!

Beeld: ISAF