mariene biologie

Het mysterie van 190 dode bruinvissen, een wetenschappelijke whodunnit

Mariene biologen onderzoeken een op de Wadden aangespoelde bruinvis in de sectiezaal van de faculteit Diergeneeskunde aan de Universiteit Utrecht. Beeld  Robin van Lonkhuijsen / ANP
Mariene biologen onderzoeken een op de Wadden aangespoelde bruinvis in de sectiezaal van de faculteit Diergeneeskunde aan de Universiteit Utrecht.Beeld Robin van Lonkhuijsen / ANP

Eind augustus spoelden 190 dode bruinvissen aan op de Waddeneilanden. Het was een van de grootste massastrandingen van bruinvissen in Nederland. Daarna begon een wetenschappelijke whodunnit. Hoe kan het dat zoveel op het oog gezonde dieren ineens dood op het strand lagen?

Ernst Arbouw

‘Een mooie, grote dame’, zegt bruinvisonderzoeker Lonneke IJsseldijk. Op de stalen tafel in de sectiezaal van de Faculteit Diergeneeskunde in Utrecht ligt een dode bruinvis, registratienummer UT1891, een van de bijna tweehonderd dieren die in de laatste week van augustus strandden op de Waddeneilanden. IJsseldijk (rode overall, rubberlaarzen en een wit plastic schort met daarop in viltstiftletters haar naam en een tekeningetje van een walvisstaart) staat er naast met een meetlint. Vanuit de Universiteit Utrecht leidt zij het onderzoek naar de oorzaak van de massastranding.

Er spoelen wel vaker bruinvissen aan op de Nederlandse kust, bijna iedere dag, maar met de massastranding van augustus is iets bijzonders aan de hand. In een paar dagen tijd spoelden van Texel tot Schiermonnikoog 190 dieren aan die op dat moment al ongeveer twee weken dood waren. Daarna was het opeens weer voorbij.

Er is nog iets bijzonders: aangespoelde bruinvissen zijn meestal juvenielen, 1-jarige dieren die er op een andere manier niet in slagen zelfstandig te overleven in de Noordzee. De massastranding van augustus bestond hoofdzakelijk uit volwassen dieren.

En dan is er nog iets vreemds: er spoelden vooral vrouwtjes aan. Goed doorvoede en op het oog gezonde vrouwtjes zoals bruinvis UT1891.

Stroommodellen

Voor de zoektocht naar een oorzaak zijn in Utrecht drie dagen uitgetrokken. Dag één is gereserveerd voor meten en wegen, de andere twee dagen zijn voor secties op de dode bruinvissen.

Lonneke IJsseldijk leidt het onderzoek naar de aangespoelde bruinvissen.  Beeld  Robin van Lonkhuijsen / ANP
Lonneke IJsseldijk leidt het onderzoek naar de aangespoelde bruinvissen.Beeld Robin van Lonkhuijsen / ANP

Parallel daaraan onderzoekt Rijkswaterstaat met stroommodellen wáár de dieren zijn gestorven. Die computermodellen worden normaal gesproken bijvoorbeeld gebruikt bij het zoeken naar drenkelingen, maar stroming en wind zien geen verschil tussen bruinvis en mens. Met gegevens over weer en getij kan Rijkswaterstaat de klok twee weken, of zelfs verder, terugdraaien om een vermoedelijke locatie aan te wijzen.

Het ministerie van Landbouw, Natuur en Voedselkwaliteit (LNV)) inventariseert ondertussen menselijke activiteit in de Noordzee. Een belangrijk gevaar voor zeezoogdieren is onderwatergeluid, legt IJsseldijk uit. Dieren kunnen gedesoriënteerd raken door heiwerkzaamheden rond windmolenparken op zee, of door explosies bij het opruimen van oude zeemijnen door defensie.

De bruinvis op tafel, UT1891, spoelde aan op Schiermonnikoog, ongeveer halverwege het eiland, ter hoogte van strandpaal 10. Daar werd ze gevonden door een boswachter, die een fotootje maakte van de vindplaats. Het dier ligt half in het zand; bij de kop en aan de buik is ze aangevreten door meeuwen. Een dode bruinvis is voor de mens een wetenschappelijk vraagstuk, voor een meeuw een makkelijke maaltijd.

Alle aangespoelde dieren werden geregistreerd door vrijwilligers van het Strandingsnetwerk. Een deel van de bruinvissen ging naar Utrecht voor verder onderzoek. Na een paar keer tellen en hertellen – er zaten ook nog twee dode zeehonden tussen de strandvondsten – komt IJsseldijk op 21 bruinvissen. ‘Genoeg om een beeld te krijgen’, zegt ze van achter de snijtafel. ‘Nou ja, dat hoop ik. Het kan ook dat we er nooit helemaal achter komen, maar dan kun je misschien wel een aantal oorzaken afstrepen.’

Allesdoordringende lucht

Met haar meetlint neemt IJsseldijk de maten van UT1891. De getallen noemt ze hardop aan een collega die ze opschrijft op het strandingsformulier: lengte 165 centimeter, omtrek 88 centimeter, gewicht bij benadering 51 kilo. Daarna schuift een andere collega het dier op een rolkarretje, terug naar de koelcel waar de 21 bruinvissen netjes op een rij in de stellingen liggen.

Onderling hebben de onderzoekers een in-joke: je mag niet zeggen dat het stinkt. Maar het stinkt wel. Of eigenlijk doet ‘stinken’ de onbeschrijflijke geur tekort. In de snijzaal hangt een allesdoordringende lucht die bestaat uit stilstaand zeewater, visolie en rottende dode beesten. Het is een geur die in je haar gaat zitten, die in je kleren trekt en die je de rest van de dag proeft bij alles wat je eet en drinkt.

IJsseldijk en haar collega’s dragen dubbele handschoenen; één paar plastic wegwerphandschoenen dat reikt tot aan de schouder, daar overheen blauwe latex handschoenen. ‘De geur valt niet uit te wassen’, vertelt ze. ‘Als je het per ongeluk op je huid krijgt, blijf je het dagenlang ruiken. Wat je ook probeert.’

Later, tijdens een pauze, vertelt ze dat een groep Utrechtse walvisonderzoekers een paar jaar geleden met een gehuurde bus naar de sectie van een vinvis op het strand ging. ‘Daarna heeft de autoverhuurder ons op een zwarte lijst gezet. En we kregen een enorme naheffing voor schoonmaakkosten.’

De volgende ochtend is het druk in de sectiezaal. Drie teams van ieder drie personen, uiteenlopend van toekomstig stagiair tot hoogleraar pathologie, doen de eigenlijke secties. De taken zijn verdeeld: in ieder team is er iemand die snijdt, iemand die de monsters verzamelt in plastic potjes, zakjes en buisjes en er is iemand voor de administratie: de observaties tijdens de secties worden allemaal genoteerd, op alle monsters komen stickertjes met een nummer en een streepjescode.

Gestrande bruinvissen, Zeeland, 2019. Beeld Nynke Kouwenhoven, Universiteit Utrecht
Gestrande bruinvissen, Zeeland, 2019.Beeld Nynke Kouwenhoven, Universiteit Utrecht

Opnieuw ligt vrouwtje UT1891 op tafel, de eerste bruinvis van de dag voor IJsseldijk en haar team. Ze buigt zich iets over de tafel en maakt met een slagersmes een lange snede, over de hele lengte van het lichaam. Ze vouwt de huid open en meet met een liniaal de dikte van de blubber, waarvan ze daarna met de punt van haar mes een stukje afsnijdt voor dna-onderzoek.

Eierstokken

Daarna gaat het vrij efficiënt. Het binnenoor en de meloen (het akoestisch orgaan) worden apart gehouden, er wordt een monster genomen van de lever en er wordt, met enige moeite omdat de dieren al langere tijd dood zijn, een buisje bloed afgenomen voor onderzoek. Af en toe zegt IJsseldijk iets over wat ze ziet; ze constateert dat het vrouwtje longworm heeft en leverbot – allebei niet ongebruikelijk bij in het wild levende dieren. Ze maakt een opmerking over de eierstokken (‘mogelijk recente voortplantingsactiviteit’) en dan trekt ze een frons. Ze richt zich op van haar werk: ‘We hebben hier twee bruinvissen.’

Voorzichtig legt ze iets op de rug van haar handschoen. Haar collega’s komen kijken. Op het eerste gezicht is het een vormeloze blob, niet groter dan een centimeter of drie. Voorzichtig wijst ze aan wat het is: een kop, ogen en een staart. De bruinvis op tafel was drachtig van een paar weken oud embryo.

Het is naast de goede doorvoeding een tweede aanwijzing dat de bruinvissen tot kort voor hun dood relatief gezond waren, legt IJsseldijk uit. ‘Een ziek dier investeert geen energie in voortplanting.’

Lonneke IJsseldijk onderzoekt een van de 21 bruinvissen die naar de Universiteit Utrecht werden gebracht. Beeld  Robin van Lonkhuijsen / ANP
Lonneke IJsseldijk onderzoekt een van de 21 bruinvissen die naar de Universiteit Utrecht werden gebracht.Beeld Robin van Lonkhuijsen / ANP

De verzamelde potjes, zakjes en monsterbuisjes vinden na de sectie hun weg naar laboratoria verspreid over Nederland. Stukjes van de longen, milt, hersenen en feces en bloed gaan naar de Erasmus Universiteit voor virusonderzoek. Buisjes met lever en long blijven in Utrecht voor bacteriekweek, net als de binnenoren, die eventueel met MRI kunnen worden bekeken op microfracturen, die een aanwijzing kunnen zijn voor schokgolven van explosies of onderwatergeluid. De plastic zakjes met 21 keer drie bruinvismagen (een bruinvis heeft drie magen) gaan naar Wageningen Marine Research in Den Helder, waar ze een week later op de snijtafel liggen in het lab van marien bioloog Mardik Leopold.

Gehoorbeentjes

Het onderzoek van Leopold is eenvoudig te begrijpen. Bruinvissen eten vis, heel veel vis. Om in beweging te blijven en om warm te blijven in het koude Noordzeewater heeft een volwassen bruinvis al gauw 4 kilo verse vis per dag nodig. Leopold kijkt naar wat er in de maag overblijft van al die vis: de gehoorbeentjes, twee kleine stukjes bot die langzamer verteren dan de rest. Die gehoorbeentjes, otolieten, zijn voor iedere vissoort uniek en goed te identificeren, legt hij uit. Zo kun je niet alleen vaststellen hoeveel een bruinvis in de uren voor zijn dood heeft gegeten – twee gehoorbeentjes vormen samen één vis – maar je kunt ook zien wát hij heeft gegeten. En als je weet wat hij heeft gegeten, kun je mogelijk zeggen waar hij heeft gegeten, want verschillende vissoorten zwemmen op verschillende plaatsen in de Noordzee.

In de praktijk valt het resultaat tegen. De meeste bruinvissen lijken in de uren voor hun dood nauwelijks gegeten te hebben, of ze hebben hun eten uitgebraakt. De maag van het drachtige vrouwtje UT1891 is zelfs helemaal leeg.

Even later is het toch raak. De onderzoekers buigen zich over het resultaat: een petrischaaltje met een stuk of twintig rijstkorrelgrote gehoorbeentjes. Met de punt van een pincet beweegt Leopold een van de botjes heen en weer, en dan roept hij verbaasd: ‘Zwarte grondel!’

De verzamelde potjes, zakjes en monsterbuisjes vinden na de sectie hun weg naar laboratoria verspreid over Nederland.  Beeld  Robin van Lonkhuijsen / ANP
De verzamelde potjes, zakjes en monsterbuisjes vinden na de sectie hun weg naar laboratoria verspreid over Nederland.Beeld Robin van Lonkhuijsen / ANP

Hij neemt het gehoorbeentje op zijn vingertop. ‘Grondel zit op de grens van zoet en brak water, bijvoorbeeld bij de monding van de Eems.’

Dan tempert hij zijn eigen enthousiasme: ‘Het kan natuurlijk dat er een bruinvis wordt binnengebracht die niets met de massastranding te maken heeft. Dan vind je ineens iets geks. Zwarte grondel ofzo.’

Voorzichtig legt hij het botje terug, hij twijfelt even. ‘Misschien is het een beetje groot voor een grondel.’

Hypothesen

Niet veel later zitten Leopold en zijn collega Guido Keijl, walvisonderzoeker bij Naturalis, rond een werktafel met een microscoop. In de loop van de middag is ook IJsseldijk aangeschoven. Nog één keer lopen ze de hypothesen over de stranding door, maar zoals Leopold zegt: iedere theorie heeft ergens een gat.

Zo lijkt menselijke activiteit op het eerste gezicht aannemelijk: de dieren lagen op een relatief kort stuk kust, alleen in Nederland en na een week was de piek in strandingen voorbij. ‘Maar LNV heeft geen aanwijzingen voor schadelijke menselijke activiteit gevonden’, zegt Leopold. Defensieactiviteit lijkt sowieso onwaarschijnlijk, voegt hij toe. ‘Je zou in een klap 200 vierkante kilometer Noordzee bruinvisvrij moeten maken. Theoretisch zou dat kunnen, maar dan hadden we ook andere diersoorten gevonden.’

De meeste bruinvissen lijken in de uren voor hun dood nauwelijks gegeten te hebben. Beeld Bas Niemans
De meeste bruinvissen lijken in de uren voor hun dood nauwelijks gegeten te hebben.Beeld Bas Niemans

De tweede hypothese, een infectieziekte, lijkt op het eerste gezicht minder waarschijnlijk. De aangespoelde dieren oogden gezond en driekwart van de in Utrecht onderzochte dieren was drachtig. ‘Maar dan ben ik wel verbaasd hoe het kan dat we net nauwelijks voedselresten vonden. Waarom hebben die dieren niks gegeten dan? Dat wijst dan tóch weer richting een acute, heftige ziekte.’

Algentoxines zouden nog een mogelijkheid kunnen zijn. De stromingsmodellen van Rijkswaterstaat wijzen naar het noordwestelijke deel van de Nederlandse Noordzee, een plek waar een waarnemingsvliegtuig van de kustwacht in de loop van de zomer een grote algenwolk registreerde. ‘Maar dan is opnieuw de vraag: waar zijn die andere dode dieren?’

Leopold noemt nog een vierde mogelijkheid: toeval. Misschien gaan er elke zomer groepen bruinvissen dood, maar zijn ze nu door een zeldzame combinatie van wind en stroming op een korte strook van de Nederlandse kust terechtgekomen.

IJsseldijk schudt haar hoofd: ‘Dan heb ik nog steeds een probleem, want ik zit met 190 dode bruinvissen die toch echt érgens aan gestorven zijn.’

Hoofdverdachten

Het is half november. Sinds de zomerstranding zijn er op de Nederlandse kust meer dan 150 aangespoelde bruinvissen gemeld. In de tussentijd strandden bij Ter Heijde twee spitssnuitdolfijnen, enorme dieren die ook in de sectiezaal in Utrecht terechtkwamen, en op 2 november verdedigde IJsseldijk haar proefschrift, een breed opgezet onderzoek naar voeding en gezondheid van bruinvissen.

Na alle secties, na alle bacteriekweekjes en PCR’s, het weefselonderzoek, de stromingsmodellen en de ambtelijke informatieverzoeken zijn er twee hoofdverdachten over. In een van de mengmonsters werd een kleine hoeveelheid saxitoxine gevonden, een neurotoxine dat wordt geproduceerd door algen en dat kan leiden tot verlammingen. ‘Maar na de dood wordt saxitoxine door enzymatische reacties afgebroken. En omdat de dieren al een tijdje dood waren toen ze werden gevonden, is het lastig te achterhalen wat de concentratie is geweest.’

De andere overgebleven mogelijkheid is een bacterie, Erysipelothrix, die uit een groot deel van de monsters werd gekweekt. Het is bekend dat besmetting bij walvisachtigen kan leiden tot bloedvergiftiging en hoewel de bacterie niet eerder in verband is gebracht met massasterfte onder zeezoogdieren, is het volgens IJsseldijk voorlopig hoofverdachte nummer een. De komende tijd wil ze kijken of er meer bewijs te vinden is voor Erysipelothrix als doodsoorzaak van de bruinvissen. Een niet onbelangrijke vraag daarbij is hoe de bacterie in de dieren terechtgekomen is. ‘We zetten niet alles wat we binnenkrijgen op kweek, maar het is wel opvallend dat we deze bacterie in Utrecht niet eerder hebben gevonden in bruinvissen.’

‘Ik ben heel voorzichtig met het aanwijzen van een oorzaak, maar we hebben nu dingen als menselijke activiteit en virussen vrij goed kunnen uitsluiten, en in zestien van de 21 monsters vinden we een bacterie die bij walvissen bloedvergiftiging veroorzaakt. Het lijkt er toch echt op dat we iets hebben gevonden.’

Wat is een bruinvis?

De bruinvis (Phocoena phocoena) is een dolfijnsoort die voorkomt in het noordelijk deel van de Atlantische Oceaan en de Noordzee. De dieren hebben een nogal gedrongen lichaamsbouw met een vrij stompe snuit. Volwassen dieren worden tussen 1,4 en 1,9 meter lang en wegen doorgaans tussen de 55 en 65 kilo.

De dieren zijn lastig in het wild te observeren. Ze zijn minder nieuwsgierig dan andere dolfijn- en walvissoorten en blijven weg bij schepen. Dat maakt het lastig een goede inschatting van hun aantal te maken. Grootschalige inventarisaties, op basis van tellingen uit vliegtuigen en vanaf schepen leveren schattingen op van rond de 350 duizend dieren in de Noordzee.

Bruinvissen zijn internationaal beschermd in het zogeheten Ascobans-verdrag (Agreement on the Conservation of Small Cetaceans of the Baltic, North East Atlantic, Irish and North Seas). Het onderzoek van IJsseldijk en haar collega’s vloeit voort uit die internationale bescherming.

Een bruinvis van ‘meer dan vyf Voeten lang’!

Bruinvisstrandingen zijn geen nieuw fenomeen. In de 17de en 18de eeuw schreven kranten al over dieren die aanspoelden aan de Nederlandse kust. In november 1755 strandde een verdwaalde bruinvis in het centrum van Oudewater, 20 kilometer zwemmen van Utrecht. Een dier van ‘meer dan vyf Voeten lang’ dat door omstanders werd gevangen en gedood.

Het aantal bruinvissen in de Noordzee is de laatste tientallen jaren flink gegroeid en er spoelen tegenwoordig vrijwel dagelijks dieren aan op de Nederlandse kust. Binnenlandse strandingen, zoals die in Oudewater, zijn zeldzamer, maar beslist geen uitzondering. Er zijn dieren die ver op de Maas zijn gevonden, een paar jaar geleden werd een bruinvis gevonden in Krommenie. In de zomer van 2020 belandde een verdwaald dier in de haven van Amsterdam. Ondanks inspanningen van vrijwilligers kwam het dier uiteindelijk om het leven.

Wie op het strand (of elders) een dode bruinvis vindt, kan dat melden bij walvisstrandingen.nl, een initiatief van Naturalis.

Wie een levende bruinvis of andere walvisachtige vindt, kan het best de lokale politie of kustwacht bellen. ‘Zij weten wat ze dan moeten doen’, aldus Lonneke IJsseldijk.