Waarom waterdieren stikken in warm water

De vraag waarom waterdieren sterven als de watertemperatuur stijgt, leek tot nu toe een onoplosbaar kip-ei-probleem. Gaan ze dood omdat ze te weinig zuurstof kunnen opnemen, of nemen ze te weinig zuurstof op omdat ze om andere redenen doodgaan? Ecologen van de Radboud Universiteit en Cardiff University hebben nu antwoord: warm water jaagt de zuurstofbehoefte zo sterk aan, dat de dieren sterven aan ademnood.

Onze aarde – en dus ook het aanwezige water – wordt steeds warmer. Dat heeft gevolgen voor de groei van waterplanten en de afbraak van organisch materiaal, maar het leidt ook tot ademnood bij waterdieren. Dat bleek uit recent onderzoek naar de effecten van watertemperatuur en het zuurstofgehalte op de groei en overleving van dieren.

‘Helaas bestond dat eerder onderzoek ofwel alleen uit experimenten in het lab waarbij extreme temperaturen worden gehanteerd, ofwel uit globale veldstudies’, aldus Wilco Verberk, aquatisch ecoloog aan de Radboud Universiteit. In de huidige studie met het team in Cardiff koppelde hij labexperimenten aan unieke datasets van English Environmental Agency en Natural Resources Wales met meer dan 200.000 gekoppelde metingen aan watertemperatuur, zuurstofgehalte én het voorkomen van de dieren zelf.


Uit studies kwam duidelijk naar voren dat de maximale temperatuur waarin dieren in het lab overleven wel 3 tot 5 graden lager ligt in water dat heel weinig zuurstof bevat. In het veld werden in water dat weinig zuurstof bevat al sterke effecten gevonden van een stijgende watertemperatuur van 2 graden.

Een slechte zuurstofhuishouding versterkt dus de negatieve effecten van opwarmend water en deze effecten lijken minstens zo sterk, zo niet sterker, in het veld als in het lab. Verberk: ‘Warm water verhoogt de zuurstofbehoefte in waterdieren. Tegelijkertijd is ademhalen onder water lastig door de lage oplosbaarheid van zuurstof, wat het moeilijk maakt om aan de zuurstofbehoefte te voldoen. Deze data laten zien dat dit mechanisme ook al optreedt bij een vrij milde opwarming, waarschijnlijk omdat ze dan al problemen krijgen om voldoende zuurstof op te nemen voor de groei of de reproductie.’

Het onderzoeksteam met Verberk onderzocht twee soorten eendagsvliegen die algemeen voorkomen in Noordwest Europa en in ons land in Limburg en in schone beken op de Veluwe: de groene eendagsvlieg of Ephemera danica en de haft Serratella ignita. Dergelijke waterinsecten spelen een belangrijke rol in het voedselweb van waterecosystemen. ‘Ik verwacht dat mijn resultaten ook geldig zijn voor andere diersoorten die met kieuwen zuurstof uit het water halen. Zij ondervinden immers allemaal hetzelfde probleem.’