Biologie Deze zomer stonden kwallen volop in het nieuws. De dieren zijn moeilijk te onderzoeken en hebben „ook wel een imagoprobleem”.
Zeebrandnetels in de Monterey Bay aquarium in Californië.
Het beroemdste aquarium ter wereld, in Monterey Bay in Californië, laat dagelijks twaalf uur onafgebroken een bijzondere livestream zien: tegen een diepblauwe achtergrond voeren goudoranje kwallen van de soort Chrysaora fuscescens een geïmproviseerd ballet uit. Sea nettles worden ze wel genoemd, zeebrandnetels, met hun wuivende, meterslange tentakels. „Naar de kwallen kijken is goedkoper dan therapie”, schrijven liefhebbers op sociale media. En: „Dit is het beste dat ik vandaag gezien heb.” De jellycam is zo populair dat hij in aquaria wereldwijd navolging krijgt. Buiten de livesessies worden herhalingen uitgezonden zodat de kwallendans permanent zichtbaar is.
Tegelijkertijd staat het internet óók vol met kwallenoverlast. Begin augustus nog legden oorkwallen voor de Noord-Franse kust vier reactoren van een kerncentrale tijdelijk stil omdat ze de filtersystemen van het koelwater waren binnengezwommen. En in het Zeeuwse Grevelingenmeer zorgde eind juni de Japanse kruiskwal voor paniek: een botsing met die zeldzame soort zorgde bij sommige zwemmers voor zulke ernstige huidreacties dat ze naar het ziekenhuis moesten.
Kwallen laten weinig mensen onbewogen, kortom. De één ziet ze als sierlijke ballerina’s, de ander als ongewenste badgasten of glibberige, slijmerige zomerplaag. Maar vanuit wetenschappelijk opzicht zijn ze nog opvallend ongrijpbaar en onbegrepen.
Oorkwallen op het strand bij de Franse kerncentrale in Gravelines, nabij Duinkerke. Omdat de kwallen ook in de koelwaterpompstations zaten, moesten op 11 augustus vier reactoren worden stilgelegd.
„Lange tijd was er ook vanuit de mariene biologie maar weinig interesse in kwallen”, zegt Lodewijk van Walraven, zoöplanktonadviseur bij Rijkswaterstaat. „Toen ik in 2011 promotieonderzoek deed naar een invasieve exoot, de Amerikaanse ribkwal Mnemiopsis leidyi, was ik in Nederland een van de weinigen die zich erin verdiepten. Wat dat betreft hebben kwallen ook wel een imagoprobleem, omdat ze op het strand verworden tot een vormeloze gelatineuze massa en alleen onder water echt fascinerend zijn.”
„Daarin zit vanuit wetenschappelijke hoek ook juist het probleem”, vult Hannah Kepner aan, die als promovendus bij het NIOZ onderzoek doet aan gelatineus zoöplankton, waartoe kwallen behoren. „Vang je ze met een net, dan blijft er vaak een ondefinieerbare blob over: probeer op basis daarvan maar eens goed onderzoek te doen. En dat geldt alleen nog voor de volwassen dieren. Poliepen, onvolgroeide kwallen, zijn zo klein dat ze nauwelijks te vinden zijn.” Van een soort als de zeepaddenstoel (Rhizostoma octopus), die je veel aan het einde van de zomer en in de vroege herfst aantreft en die de afgelopen weken in grote aantallen aanspoelde langs de Nederlandse kust, is zelfs nog nooit de groeiplaats van de poliepen waargenomen.
De Amerikaanse ribkwal (Mnemiopsis leidyi).
Ook wie volwassen kwallen wil onderzoeken, kan moeite hebben om ze te vinden. Ze zijn niet gelijkmatig verdeeld over de oceaan: afhankelijk van onder meer seizoen en stroming komen op sommige plaatsen veel kwallen voor en op andere helemaal geen. „Je moet dus goed weten wáár je zoekt.”
Maar het tij is aan het keren: mede dankzij nieuwe waarnemingstechnieken is het zachte, gelatineuze zoöplankton veel beter te bestuderen. Van Walraven: „Als Rijkswaterstaat voeren we onderzoek uit om zoöplankton te monitoren, in het kader van het MONS-programma [Monitoring-Onderzoek-Natuurversterking-Soortbescherming] en in opdracht van het Noordzeeoverleg. Als je wilt weten hoe het met de kwaliteit van een zoutwaterecosysteem gesteld is, dan is kennis over de planktonsamenstelling onontbeerlijk – alleen al omdat het zo’n belangrijke voedselbron voor grotere zeedieren is. Toch wisten we vrij weinig over sommige soorten zoöplankton in de Noordzee, zoals kwallen, omdat de juiste technieken er nog niet waren.”
De zeepaddenstoel (Rhizostoma octopus).
Kepner: „Naast de zeepaddenstoel zijn dat de relatief kleine oorkwal Aurelia aurita – te herkennen aan vier halve cirkels, de ‘oortjes’ – en de blauwe haarkwal Cyanea lamarckii. Ook de kompaskwal Chrysaora hysoscella, met donkerbruine strepen die als een kompasroos in een cirkel staan, kom je regelmatig tegen. Iets verder uit de kust gaat het bijvoorbeeld om de gele haarkwal Cyanea capillata. En dan heb je dus nog invasieve soorten als de Amerikaanse ribkwal en de Japanse kruiskwal, Gonionemus vertens. Die laatste soort leeft vooral in zeegras en zeewier.”
Van Walraven: „En veel van die soorten hebben dus een eigen complexe levenscyclus, met een stadium waarin ze als larve vrij rondzwemmen, een poliepstadium op de zeebodem en een medusestadium waarin ze volgroeid zijn. Al geldt dat dan bijvoorbeeld weer niet voor de Amerikaanse ribkwal: die vormt geen poliepen. Maar in lege schelpen hebben we bijvoorbeeld kompaskwalpoliepen aangetroffen, en op wrakken in de Noordzee de millimetergrote poliepen van oorkwallen. Verschillende soorten hebben verschillende momenten waarop ze uit de poliepfase komen. Dat heeft ook weer invloed op de hoeveelheid kwallen die je door het jaar heen ziet.”
De oorkwal (Aurelia aurita).
Van Walraven: „De kwallen in de Noordzee zijn niet zo gevaarlijk en zeker van zo’n kleintje als de oorkwal heb je weinig te vrezen. De grotere soorten hebben wel netelcellen, om hun prooien mee te vangen. Als een kwal de vijand aanraakt met zijn tentakels, schieten netelcellen automatisch als een harpoen naar buiten, de huid van het slachtoffer in. Daar geven ze gif af. Maar van veel soorten in de Noordzee kunnen de netelcellen niet de mensenhuid binnendringen. Alleen op plekken waar je huid de huid dun is, zoals bij de ogen en mond. Een steek van de gele haarkwal is misschien wel de pijnlijkste, maar die kwal gedijt bij koud water en komt nu dus minder vaak voor door klimaatopwarming.”
Kepner: „Kwallen zijn efficiënte roofdieren waardoor ze in rap tempo kunnen groeien. Als er te weinig prooi is om op te grazen, dan gebruiken ze hun eigen weefsel als energiebron en dan krimpen ze weer. Hun formaat is daarmee heel flexibel. Daarom zie je zoveel verschillende groottes binnen een soort. Wat ook meespeelt: hoe lang ze leven. De meeste kwallen leven slechts een half jaar, maar de zeepaddestoel kan de winter soms overleven. Die heeft dan meer tijd om te groeien. Soms vind je gigantische zeepaddestoelen aan de kust.”
De kompaskwal (Chrysaora hysoscella).
Kepner: „Ja, en zelf zijn jonge kwallen dus ook weer prooien voor onder andere vissen. Tijdens mijn promotie wil ik met die nieuwe onderzoekstechnieken onder andere meer inzicht krijgen in die predator–prey-relaties: welke soort heeft wat op het menu staan en wáár in de oceaan komen die soorten voor? In de magen van vissen werd gelatineus zoöplankton voorheen vaak over het hoofd gezien omdat het veel sneller vergaat dan eenoogkreeftjes en andere soorten ‘crunchy’ plankton. Maar tegenwoordig is er met dna-onderzoek meer te achterhalen en blijken die zachtere soorten voor een substantieel deel van het dieet te zorgen.”
Kepner: „We hebben sinds kort aan boord van het NIOZ-onderzoeksschip en van twee onderzoeksschepen van Rijkswaterstaat een speciale Plankton Imager, de Pi-10. Dat is een apparaat waar voortdurend vers zeewater doorheen stroomt en dat verbonden is met een hogeresolutiecamera. Zo kun je tijdens het varen 10.000 beelden per minuut maken terwijl er in diezelfde tijd 34 liter water doorheen stroomt. Dan hoef je dus niet de hele tijd de boot te stoppen om een net uit te gooien waarin kwallen beschadigd raken en ze als een vormeloze slijmbal bovenkomen. Tegelijkertijd meet het apparaat ook zuurgraad, zoutgehalte en temperatuur, zodat je weet in welke omstandigheden ze leven.
„Een andere methode is de zogeheten towie: een cameraframe dat achter de boot hangt in een op afstand bestuurbaar apparaat, zodat we het op en neer kunnen bewegen en daarmee de hele waterkolom kunnen filmen. Dankzij zulke beelden hebben we onder meer al ontdekt dat mantelvisjes, een kleinere vorm van gelatineus zoöplankton, veel meer voorkomen dan eerder werd gedacht. Die nieuwe apparatuur gaat het zoöplanktononderzoek de komende jaren echt op z’n kop zetten.”
Van Walraven: „Uiteindelijk willen we dus weten of er veranderingen zijn in hoeveelheden en soortensamenstelling. Maar daarvoor is het allereerst belangrijk om de huidige situatie in kaart te brengen.”
De gele haarkwal (Cyanea capillata).
Van Walraven: „Ook dat moeten we nog onderzoeken: is het opwarmend zeewater, zijn het windmolenparken? En wat houdt die verandering dan precies in? Bij windmolens op zee zou het twee kanten op kunnen gaan. Enerzijds vormen die palen een goede harde ondergrond voor poliepen, waar vooral inheemse soorten van zouden kunnen profiteren omdat die juist een poliepstadium kennen. Ook kan er nabij die windmolenparken meer turbulentie ontstaan, waardoor het water beter gemixt wordt en er meer voedingsstoffen vrijkomen. Anderzijds kan het plaatselijk ook juist windstiller worden, met een afname tot gevolg.”
Kepner: „Ken je kwal. Zelf ben ik in de Amerikaanse staat Georgia opgegroeid en in de zomer gingen we vaak naar zee, zo’n zes uur rijden vanaf huis. Soms pakte ik dan wel een aangespoeld exemplaar op om hem te bestuderen. Hoe vertrouwder ik met de verschillende soorten werd, des te minder eng ik ze vond.”
Van Walraven: „Kwallenliefde of -angst kan ook van land tot land verschillen. In sommige Aziatische landen zijn kwallen geliefd als voedsel en wordt er doelbewust op gevist. Dan worden ze gedroogd en moet je ze thuis weer in water leggen voor je ze eet. Ik heb weleens kwallensalade geproefd, maar was er zelf niet dol op. Kwallen zijn naar mijn mening toch het beste te bewonderen in de zee.”
Video’s: Getty Images
Op de hoogte van kleine ontdekkingen, wilde theorieën, onverwachte inzichten en alles daar tussenin
Source: NRC