Warme oceanen worden een probleem voor vissen die hun eigen lichaamstemperatuur reguleren
Een kleine groep vissen — waaronder tonijn en zwaardvis — kan zijn spieren warmer houden dan het omringende water. Die bijzondere eigenschap blijkt bij stijgende oceaantemperaturen een gevaarlijk nadeel te worden.
De meeste vissen zijn koudbloedig: hun lichaamstemperatuur volgt die van het water om hen heen. Maar een handvol soorten — mesotherme vissen, zoals blauwvintonijn, witte haai en zwaardvis — heeft een tussenpositie ontwikkeld. Ze kunnen hun spieren en hersenen warmer houden dan het omringende water, wat hen sneller, sterker en in staat stelt om in koude diepzeelagen te jagen. Een evolutionair voordeel van de eerste orde, dat hun tot enkele van de meest succesvolle oceaanpredatoren heeft gemaakt.
Nieuwe modellering, gepubliceerd in Science, laat zien dat dit voordeel bij stijgende oceaantemperaturen omslaat in een energetische last. Mesotherme vissen verbruiken doorlopend extra brandstof om hun interne temperatuurverschil te handhaven. Dat is betaalbaar als het omringende water koel genoeg is. Maar naarmate de oceanen opwarmen, moet de vis steeds harder werken om hetzelfde temperatuurverschil te bewaren — of hij accepteert een kleiner verschil, waardoor zijn prestatievermogen afneemt.
Overgevaar van binnenuit
Er is een tweede probleem, dat in sommige opzichten zorgwekkender is. Mesotherme vissen riskeren bij hogere watertemperaturen oververhitting. Omdat hun spieren al warmer zijn dan het water, is er minder marge voordat de kerntemperatuur een gevaarlijk niveau bereikt. In koude wateren is het omringende water een buffer; in warm water wordt die buffer dunner.
De studie combineert fysiologische data, energiemodellen en klimaatprojecties om te berekenen wanneer en waar deze dubbele last — hogere energiebehoefte én smaller thermisch veiligheidsvenster — kritisch wordt. De conclusie is dat grote commercieel belangrijke soorten als blauwvintonijn al rond het midden van deze eeuw in significante problemen kunnen komen in delen van hun huidige verspreidingsgebied.
Voor de oceaanecologie is dit relevant omdat mesotherme vissen sleutelroofdieren zijn. Veranderingen in hun verspreiding, gedrag of aantallen werken door in de hele voedselketen. Voor de menselijke levensduurwetenschappen is het indirecter, maar niet zonder belang: de kwaliteit en beschikbaarheid van mariene eiwitbronnen — inclusief vette vis die rijk is aan omega-3-vetzuren die hersenveroudering en cardiovasculaire gezondheid beïnvloeden — staat op langere termijn onder druk als sleutelpredatoren in de verdrukking raken.
Een evolutionair succes wordt kwetsbaar
Wat deze studie ook illustreert, is een breder principe: eigenschappen die in een bepaalde omgeving als voordelen evolueerden, kunnen snel nadelen worden wanneer die omgeving verandert. Mesothermie heeft honderden miljoenen jaren gefunctioneerd als een competitief voordeel. De oceanen warmen nu op in een tempo dat evolutionaire aanpassing vrijwel uitsluit. Of de vissen geografisch kunnen uitwijken naar koelere wateren — en of die wateren voldoende prooidieren bevatten — is onzeker.