Mensen zijn niet de enigen die lijden onder ongekende hittegolven in een opwarmend klimaat. Denk aan de nederige witvis. Deze kleine visjes vormen de allerbelangrijkste basis van de voedselketen in veel zoetwaterecosystemen. En net als alle vissen passen minnows hun lichaamstemperatuur aan hun omgeving aan. Als de klimaatverandering het vuur opdrijft, kunnen minnows dan koken?

Een nieuwe studie van de Universiteit van Illinois toont aan dat de dikkop-elrits, een alomtegenwoordige prooivis in Noord-Amerikaanse stromen, gesimuleerde hittegolven aankan met verrassend weinig vervelende bijwerkingen.

"Fathead minnows komen heel veel voor in Noord-Amerika en ze zijn een belangrijke prooi voor veel charismatische sportvissers waar ze om geven. Dus als we in dit onderzoek leren hoe ze omgaan met hittegolven, krijgen we goede inzichten in het potentiële lot van zoetwatervoedselwebben onder klimaat veranderen", zegt Cory Suski, professor in de afdeling Natuurlijke Hulpbronnen en Milieuwetenschappen van U of I en co-auteur van het onderzoek.

Suski zegt dat maar weinig onderzoekers zich specifiek richten op de effecten van hittegolven. In plaats daarvan kunnen ze de hittetolerantie van een organisme modelleren bij 2 of 3 graden Celsius boven de huidige gemiddelde temperaturen, de verwachte stijging op lange termijn onder sommige klimaatscenario's. Maar het zijn de kortstondige temperatuurpieken - 5 tot 10 graden boven het gemiddelde - die de fysiologische kracht van een wezen echt testen.

Promovendus Qihong Dai gebruikte temperaturen die hij registreerde in landbouwstromen tijdens normale zomertemperaturen en hittegolven om de fysiologische reacties van minnows in het laboratorium te testen. Hij liet de vissen acclimatiseren in laboratoriumtanks bij 25 graden voordat hij de watertemperatuur snel verhoogde tot 32 of 34 graden. Na een uur bracht hij de temperatuur terug naar 25 graden.

Bij het simuleren van een enkele, kortdurende hittegolf liet hij het daarbij. Maar Dai simuleerde ook herhaalde hittegolven - een uur bij 32 of 34 graden drie dagen op rij - en langdurige hittegolven, waarbij de watertemperatuur 48 uur hoog bleef.

"Na onze gesimuleerde hittegolven hebben we enzymen getest die het vermogen van de minnows om aërobe en anaërobe activiteiten uit te voeren weerspiegelen. We waren ook in staat om veranderingen in hun stofwisseling tijdens hittegolven te testen", zegt Dai. "Na alle drie hittegolfsimulaties keerden de meeste witvissen snel terug naar normaal fysiologisch functioneren toen we het water weer afkoelden."

De onderzoekers testten ook het "kritische thermische maximum" van de minnows na elke hittegolfsimulatie en vergeleken ze met vissen die niet waren blootgesteld aan hittegolven. In deze tests worden vissen onderworpen aan langzaam stijgende temperaturen totdat ze zich een beetje "wazig en wiebelig" gaan gedragen, in de woorden van Suski. Daarna worden ze veilig teruggebracht naar koelere temperaturen waar ze weer normaal functioneren.

Verrassend genoeg zorgde blootstelling aan hittegolven ervoor dat minnows in feite bestand waren tegen hogere temperaturen in de kritische thermische maximumtest. Maar dat kostte wat vis.

"De hittegolf had geen invloed op hun vermogen om te zwemmen of hun werk te doen. In feite konden ze hogere temperaturen aan na de hittegolven, maar sommigen werden vatbaarder voor oxidatieve stress. Dat zou kunnen leiden tot langdurige weefselafbraak door vrije radicalen schade en andere fysiologische problemen", zegt Suski.

Ondanks de kosten leken de meeste witvissen er sterker uit te komen aan de andere kant van de gesimuleerde hittegolven, althans op korte termijn.

"We zijn verrast maar ook opgewonden om te zien hoe minnows zo veerkrachtig kunnen zijn tegen hittegolven in het Midwesten", zegt Dai.

De studie is gepubliceerd in Freshwater Biology . + Verder verkennen

Nieuwe studie onderzoekt de prevalentie van hittegolven in Oost-Azië