Nomura’s jellyfish (Nemopilema nomurai) are freed from a fishing net. Photo from Getty

Vraag: wat drijft de wetenschapper die kwallen met tie-wraps aan een platform bindt en ze met camera afzinkt naar de zeebodem van een Noorse fjord?

Antwoord: hij wil weten of er iets is wat kwallen Benieuwd naar de beelden? Hier een filmpje. eet.

Dit is kwalonderzoek anno nu. Oftewel, we don’t know shit. Lange tijd was dat prima. Totdat invasies van enorme, uit het niets opdoemende zwermen kwal – jellyfish blooms – steeds vaker het nieuws haalden. Niemand weet waar ze ineens vandaan komen of hoe je van ze afkomt als ze er zijn.

En elke zomer is het wel ergens raak. De Ga naar kwallenradar.nl. Kwallenradar waarschuwt nu voor kwallen langs de Spaanse stranden, de Golf van Tarente bij Italië Bekijk de kwallen in de Golf van Tarente. ziet er ook zwart van, en voor de kust van Egypte maken kwallen het zo bont, dat er inmiddels straffen staan Egypte wil haar kwallen opvissen. Dat werkt niet. op het vissen van zeeschildpad. Want die eet vermoedelijk wél veel kwal, dus laat schildpadden in zee.

Los van alle vakantieleed zijn de verrichtingen van die miljoenen dicht op elkaar zwemmende slijmzakjes ronduit spectaculair. Mijn persoonlijke favoriet: die keer dat ze Amerika’s trots, het nucleaire supervliegdekschip USS Ronald Reagan, uitschakelden. Het koelsysteem van de kernreactor had iets te veel water met kwal Eerder schreef ik over de eventuele oorzaken van kwalmageddon. gehapt.

Elk apparaat dat water uit de zee zuigt, heeft in potentie een probleem met Kwaldeskundige Lisa-ann Gershwin jaagt je in deze TED-talk nog even de stuipen op het lijf. jellyfish blooms . Of het nu koelsystemen van The Washington Post over kwalprotesten tegen kerncentrales. energiecentrales en datacentra zijn of gewoon waterzuiveringsinstallaties. Kwallen legden de hele reut bij herhaling plat en hebben daarmee talloze mensen wereldwijd – van India tot Zweden, van de Filipijnen tot Kwallen uit je energiecentrale scheppen is een hoop werk, laat dit filmpje uit Israël zien. Israël en Californië – dagenlang zonder stroom of water laten zitten. Waarbij de getroffen bevolking dan soms zelfs dacht dat er een staatsgreep aan de gang was. Want wie denkt er aan kwallen?

Kwallen komen naar je toe deze zomer

Alleen al de dreiging van kwallen kan mensen weghouden bij anders drukke stranden. Het overkwam de Eolische Eilanden in Italië. De kwal gaat iedereen aan. Ze pakten David Cameron op diens vakantie in Lanzarote. Had hij maar achter een antikwallennet gezwommen. Of een antikwallenzwempak aangetrokken. Of zich ingesmeerd met antikwallenzonnebrand. Ja, dat alles bestaat.

Wat wetenschappers de meeste zorgen baart, is dat die gigantische hoeveelheden kwallen het leven zuigen uit elke zee

Wat een minder spectaculair verhaal is, maar wetenschappers wel de meeste zorgen baart, is dat die Een blauwe-blubber-invasie op het strand geeft mooie foto’s. gigantische hoeveelheden kwallen het leven zuigen uit elke zee die ze aandoen.

Eigenaars van viskwekerijen in open water kunnen wel opdoeken zodra een jelly bloom door de netten tentakelt. En als zo’n net aan een vissersboot vastzit, heb je kans dat puur het gewicht van tonnen kwallen de boot doet kapseizen. Dit gebeurt in Japan. Maar vooral de wilde vis ziet af door kwal. Kwallen putten uitgeputte visvoorraden verder uit, door zowel vislarven te eten als het plankton waar een vislarf op Ook de Verenigde Naties zien de risico’s van te veel kwal voor te weinig vis. groeit.

Hoe helpt de mens de kwal aan wereldheerschappij? Neemt het aantal kwallen wereldwijd toe of niet? En zo ja: waar precies? Waarom daar wel en elders niet? En hoe weet je of die hypotheses kloppen? Kwaltoename-expert Lucas Brotz legt uit. Lees de cijferreis door kwalland hier

Vervelend voor de visstand en misschien wel nog vervelender voor de portemonnee. Zuid-Koreaanse wetenschappers raamden de verloren inkomsten voor hun land door vis-gerelateerde kwalstrapatsen tussen de Een onderbouwing van die schatting vind je hier. 70 en 200 miljoen dollar per jaar. Dit deed de deur dicht voor een handjevol Zuid-Koreaanse robotici dat dacht: kwallen, misschien moeten ze gewoon kapot. En de eerste wonderlijke kwaloplossing waar we naar zullen kijken – JEROS de kwalterminator – was geboren.

Oplossing 1: Kwaldestructie met Koreaanse kwallenshredders

JEROS staat voor Jellyfish Elimination Robotic Swarm en is niet zozeer één Arnold, als wel een volautomatische Een ‘vloot’ die nu meestal nog bestaat uit drie drone-bootjes, maar in principe eindeloos uitgebreid kan worden. Bovenwater oogt elke terminator als een minigiraffe op een catamaran van ongeveer anderhalve vierkante meter groot.

Hoe hij werkt? Stel, de camera aan zijn lange nek spot een Ze kunnen eveneens globale kwalposities doorkrijgen vanaf computers aan land, of van vliegende drones met overzicht. Algoritmes berekenen of het een kwal is. Ze letten op vorm. Bij kwalakkoord roept JEROS de rest van de vloot erbij en berekenen andere algoritmes het optimale destructiepad. Al varende drijft JEROS de kwallen in zijn onderwaterfuiken, die uitkomen bij snel draaiende rotormessen. Daar is het einde oefening, voor 25 kwallen per minuut In deze Koreaanse video wordt uitgelegd hoe JEROS de kwallenshredder werkt. Ook voor wie geen Koreaans spreekt is het een verhelderende video. per bootje.

Wat valt er eigenlijk allemaal onder de noemer ‘kwal’? Zie dit schitterende, prijswinnende filmpje. Maar de ene kwal is de andere niet. Zuid-Korea lijdt onder oorkwallen Die kennen we hier ook. Deze kwal heeft de tekening van een klavertje vier op zijn hoed en een diameter van ongeveer 30 centimeter. Ook is er overlast van de Nemopilema nomurai, een lompe oranje kwal die met doorsneden van twee meter tot 200 kilo kan wegen. Tegen die dikke kwal, die vissersschepen doet zinken en visnetten breekt, begint de huidige Marine-ecoloog Shin-ichi Uye aan de Hiroshima University in Japan waarschuwt collega’s dat daar deze kwal zwaarder is dan een sumoworstelaar, het bewaren van balans op je onderzoeksboot essentieel is wanneer je een exemplaar aan boord haalt. Daar zijn ze te klein voor. Zodoende herkennen de Koreaanse JEROS-algoritmes nu alleen oorkwallen als vijand. Maar dat duurt niet lang meer.

‘Veel internationale bedrijven tonen interesse in het optimaliseren van JEROS voor andere omgevingen en kwalsoorten,’ vertelt geestelijk vader Hyun Myung, robotingenieur aan het Korean Advanced Institute of Science and Technology De Zuid-Koreaanse overheid doet samen met de commercieel distributeur van JEROS, Rastech Inc., experimenten in vissersdorpjes. Momenteel ontvangt Myung veel mails van de offshore-industrie in het Deze Saoedische ontziltingsinstallatie is uitgerust met een ‘jellyfish fight system’. Midden-Oosten . ‘Het is lastig om voor al die verschillende kwalsoorten een eigen algoritme op te tuigen, daarom proberen we JEROS te voorzien van kunstmatige intelligentie of machine learning Lees meer over JEROS’ ontwikkelingen in een recente paper van Myung. algoritmes.’ Kan JEROS zichzelf leren wanneer iets een kwal is. Wordt nog spannend op het Binnenhof.

... of misschien toch maar niet

Met al die internationale interesse in JEROS kwam ook het nodige internationale Kwallenblogger Rebecca Helm verwoordde het JEROS-falen met verve. commentaar. Volgens kwalexperts werken kwalshredders averechts. Zij zien twee aanzienlijke problemen.

Ten eerste: Waar gaan al die versnipperde stukjes kwal heen? Ofwel ze zinken naar de zeebodem en rotten daar weg – want wat eet er kwal? en als iets kwal eet, eet het vast niet zoveel kwal als JEROS in een paar uur shredt – waarbij ze het bodemleven doen stikken in slijm. Of koelsystemen verslikken zich toch weer in de kleverige massa, die nu net iets lastiger op te ruimen is, want kleiner. Of de Zie deze leuke TED-animatie over hoe de netelcellen van kwallen werken. stukjes tentakels met Of steekcellen. Zie ook: https://nl.wikipedia.org/wiki/Netelcel. overspoelen alsnog je anti-kwallennetten en stranden en je hebt de facto het kwalbereik zelfs vergroot.

Ten tweede: Als je kwallen opensnijdt, laten ze al hun ei- en spermacellen in één keer los. Ze bevruchten elkaar en volgend seizoen is je jellyfish bloom-probleem exponentieel gegroeid.

‘We zijn teruggekomen van de shredder,’ zegt Myung. Een nieuwe JEROS-versie schept kwallen uit het water in een opslagcontainer die 420 Zie de werking van de kwallenroltrap hier. stuks aankan.

Wat gaan we doen met alle afgevangen kwal? Kwallen zijn lang niet allemaal eetbaar. Myung: ‘Dat vragen wij ons ook af. Laatst zag ik een paper waarin werd voorgesteld om kwallen te gebruiken als meststof voor de rijstbouw.’

Kwal zou zowel de oogst van de rijst vergroten, als chemische bestrijdingsmiddelen tegen onkruid Dit is de paper over rijst verbouwen op kwal. overbodig maken. Het ongelofelijke verhaal van JEROS, de autonome zwerm kwallenvangers, die kwalkunstmest maken voor Koreaanse rijstteelt. Myung: ‘Klinkt goed. En mogelijk kan de cosmetische industrie iets met kwallen? Er zit veel collageen in.’ Kwallenantirimpelcrème ofzo?

Oplossing 2: Kwalcontrole middels Russisch-Duitse hormoonkuren

Een eventuele kwallenkunstmestindustrie is afhankelijk van de hoeveelheid kwal die JEROS aanlevert. Hoewel kwallen veel voorkomen, kan zowel de omvang als het tijdstip van verschijning van zo’n grote zwerm kwallen sterk fluctueren. En daar is geen businessplan op te bouwen. Tenzij je misschien het ontstaan van zulke kwallenmassa’s - blooms - kunt sturen? En dat kan. Op naar wonderlijke kwaloplossing twee, van de kwallenfluisteraar uit Sint-Petersburg.

De Russische moleculair bioloog Konstantin Khalturin ontdekte aan het Zoölogisch Instituut in Kiel een Welke stof zorgt voor babykwallen? Lees Khalturins paper. stof die oorkwallen (Aurelia aurita) binnen 48 uur baby’s uit doet poepen. Khalturin: ‘Geen birth control, maar uncontrolled birth!’

Om te begrijpen hoe Khalturins geboortepil ongeveer werkt, duiken we eerst even in de eigenaardige reproductierituelen van een kwal. ‘Die transparante, pulserende schijf zoals iedereen de kwal kent – dat is gewoon een fase, één van zijn drie manifestaties,’ zegt Khalturin. Het genoom van kwallen kent globaal drie bouwplannen: de larf, de poliep en de kwal.

Bouwplan 1: De larf. Larfjes zwemmen een poos rond in zee totdat ze een mooie harde rots vinden, zich daar vastzetten en transformeren tot poliepen.

Bouwplan 2: De poliep. Poliepen kunnen zich oeverloos aseksueel voortplanten: klonen. Moet de voortplanting weer seksueel gebeuren voor wat fris DNA, dan gaan poliepen kwallen Eigenlijk weten we niet waarom poliepen dan weer aan klonen doen, en dan weer aan seks. Niets zo obscuur als seks in de zee. Geboeid? Lees binnenkort m’n stuk over het begin dit jaar verschenen boek Sex in the Sea. Dat doen ze door hun uiteinde op te delen in horizontale schijfjes en deze ins Blaue hinein af te schieten – een proces dat Zie hier hoe babykwalletjes geboren worden. ‘strobuleren’ heet. De schijfjes – of ephyra – zuigen zich voor 96 procent vol met water en ontwikkelen zo tot complete kwal.

Bouwplan 3: De kwal. Deze sierlijke zeeschijf is het ‘medusastadium’ van een kwal, waarin deze eitjes en spermacellen aanmaakt. Bevruchten die elkaar, dan ontstaan larfjes en zijn we weer terug bij bouwplan 1.

Lees hier over de onsterfelijke kwal: Turritopsis dohrnii. ‘Bizar toch,’ kraait Khalturin. ‘Hetzelfde DNA maakt de ene keer een kwalbeest dat oceanen oversteekt, vissen wegvaagt, centrales verstopt en maximaal een halfjaar leeft – en de andere keer een kwalpoliep die totaal stationair is, maar dat passieve wel heel erg lang vol kan houden. Sommige poliepen zijn zelfs biologisch Het FoxO-gen maakt de Hydra onsterfelijk. onsterfelijk.’

... metamorfosehormonen for the win?

Khalturins geboortepil dwingt oorkwalpoliepen te strobuleren – het kwalschijfjes maken. Gooi 150 kilogram werkzame stof in een kubieke kilometer water en al wat daar leeft aan oorkwalpoliep maakt kwalmini’s. Klinkt ideaal: in theorie zijn jellyfish blooms zo aardig te timen voor de komst van JEROS de De hierboven beschreven Koreaanse kwallenshredder. Khalturin: ‘Of je kunt nieuwe generaties kwal prematuur laten sterven als dat nodig is, door poliepen te doen bloomen in de winter, als er voor babykwallen nog te weinig eten is in zee.’

Helaas staan ook nu tussen droom en realiteit praktische bezwaren. Want zelfs als het hormoon zonder schadelijke bijwerkingen voor ander leven met kilo’s tegelijk in zee geplempt kan worden – wat we niet weten: vind die jellyfish bloom-poliepen eerst maar eens, in een onmetelijk grote oceaan.

Waarom is dat zo moeilijk? Kwalpoliepen zijn bijna Bekijk poliepen van de oorkwal ‘in het wild’. (Die wittige pluisjes.) niet te zien. Op harde ondergronden vormen ze semi-transparante polieptapijtjes van een kleine vier millimeter hoog. En als je ze al zou vinden doet zich meteen een nieuw probleem aan: van veel kwallensoorten weten we niet eens welke poliep erbij hoort. Dat is ook is amper te traceren. Een kwal kan door stroming mijlenver van zijn geboortepoliep zijn afgedreven tegen de tijd dat hij ons onder ogen komt.

Misschien is het zaak om dit soort kwal-basics eerst eens in kaart te brengen. Welke kwallen zitten waar? En wanneer? Dit is precies wat de Italiaanse kwalloloog Ferdinando Boero al jaren interesseert.

Oplossing 3: Kwallen in kaart brengen met apps

‘Kwallen bevechten, vergeet het,’ zegt Boero. Elke tactiek die je bij andere ‘plagen’ in zou zetten, vangt bot bij kwallen. Pesticiden doen ze niks. Veel kwallen zwemmen niet actief ergens heen, dus vluchten ze ook niet actief van iets weg. Hetzelfde geldt voor elektrocutie. Akoestische schokken dan? Nee, de kwal zonder hersenen of oren heeft geen notie van geluid. ‘Kwallenshredders, hormoonkuren, het is slechts symptoombestrijding,’ meent Boero.

‘Kwal eten, waarom zou je? Een kwal is 96 procent water. Zwem dan gewoon met je mond open.’

Waarschijnlijk is het ook helemaal Lees ook Boero’s artikel van eind 2015: ‘We should not assume that fishing jellyfish will solve our jellyfish problem’. niet wijs om kwallen lukraak uit zee te plukken, of anderszins de oorlog te verklaren. Boero: ‘Weet jij veel welke voedselschaarste je daarmee veroorzaakt voor zeebeesten elders.’

Diepzee-ecoloog Andrew Sweetman - de man die kwallen afzinkt naar fjordbodems - liet zien dat allerlei vissen, krabben en Nature wijdde onlangs een artikel aan de rol van kwallen in het voedselweb. kreeftjes kwal eten. Van dat onderzoeksresultaat stond Sweetman overigens paf: ‘Kwal eten, waarom zou je? Een kwal is 96 procent water. Zwem dan gewoon met je mond open.’ Blijkbaar zijn kwallen de groene thee van de zee. ‘En alles wat normaal gesproken kwal eet,’ zegt Boero, ‘ligt nu in de supermarkt. Het is simpel: herstel de visstand en je kwallenprobleem is opgelost.’

Kwal, het meest veelzijdige stukje slijm Kwalsushi, kwalsalade, kwalchips of omelet met kwal: de kwalkeuken is in opmars. Wereldwijd wordt al meer kwal dan kreeft gegeten, zegt kwalvisserij-expert Lucas Brotz. Komt kwal naar je bord deze zomer? Lees hier meer over kwalcuisine

Boero is een groot voorstander van citizen science of burgerwetenschap. Hij wil iedereen die aan de Middellandse Zee woont enthousiasmeren voor kwallen om de zeegeletterdheid van mensen te vergroten. Daarom startte hij in 2009 het project Occhio alla Medusa – spot de kwal - waarvoor hij onder andere een Boero’s poster vind je hier. poster maakte met alle kwallen die in de Middellandse Zee voorkomen, met de vraag om hem via een app zoals Download de app hier: http://www.jellywatch.org/mobile. of via de mail op de hoogte te houden van welke kwallen je waar ziet.

‘Op basis van burgerinformatie hebben we zo al globale patronen kunnen herkennen in de verschijningsfrequentie van bloemkoolkwallen (Rhizostoma pulmo) en spiegeleikwallen (Cotylorhiza tuberculata).’ Medio juli is de Cotylorhiza bijvoorbeeld altijd opeens alom aanwezig, langs 8.500 kilometer Italiaanse kust.

Kun je met al die kwaldata op den duur een programma schrijven dat jellyfish blooms voorspelt, zoals meteorologen dat doen met het weer? ‘Van wetenschap wordt verwacht dat het algoritmes produceert die met één druk op de knop de toekomst voorspellen,’ zegt Boero. ‘Dit is een infantiele verwachting.’ Het is al moeilijk om het Dit verhaal schreef Dimitri Tokmetzis over het weer voorspellen. weer van overmorgen met enige nauwkeurigheid in te schatten. Het al dan niet ontstaan van jellyfish blooms hangt met nog veel meer factoren samen dan het weer. ‘Veel verder dan soft predictions zullen we niet komen.’

Hoewel dat door anderen wordt weersproken. Daar veel kwallensoorten niet actief hun zwemrichting bepalen, bepalen Sommige kwallen als de Velella velella ‘zeilen’ zelfs, meegevoerd door de wind. zeestromingen die. Australiërs denken dat er sowieso een link is tussen jellyfish blooms en passaatwinden. Zeestromingen zijn prima te modelleren. Toegegeven: dan weet je nog altijd niet waarom welke poliepen, die waar staan, beginnen met kwallen maken. Het begin blijft zoek.

Hoe de onsterfelijke kwal mythische proporties aannam Waar andere dieren een vooropgezet levenspad volgen, draait de kwal Turritopsis dohrnii zijn veroudering naar hartenlust terug. Ik sprak kwallenman Ferdinando Boero over de ontdekking van Turritopsis’ ogenschijnlijk eeuwige leven. Lees hier over Turritopsis dohrnii, de onsterfelijke kwal

Boero: ‘Maar we ontdekken nog altijd nieuwe soorten door mensen die ons foto’s sturen van kwallen die niet op de poster voorkomen. En mensen zijn elke keer weer verbaasd als je zegt dat er waarschijnlijk tegen de 8 miljoen diersoorten op aarde rondhangen, waarvan we er nog geen Deze publicatie uit 2011 doet een schatting naar het aantal nog onbekende diersoorten. 2 miljoen kennen.’

Voor alle belang die overheden of instanties zoals de Verenigde Naties hechten aan biodiversiteit, is die soortenkennislacune eigenlijk wel typisch. Boero: ‘We vinden zwarte gaten in alle uithoeken van het universum – dit soort studies kosten miljarden euro’s. Terwijl, wat is onze impact op zwarte gaten? En wat is de impact van de zwarte gaten op ons welzijn?’

Laten we eerst eens kijken naar de zwarte gaten in onze kennis van zee-ecosystemen, voordat de zee onherkenbaar verkwalt. Zou een hoop non-oplossingen schelen.

Op de hoogte blijven van m’n avonturen in niet-mensland? Ik schrijf over die andere 99 procent van de wereld: van pluizige pauwspin tot mens-varken-hybride. In deze wekelijkse mail houd ik je op de hoogte van vragen die ik heb, stukken die ik schreef of mooie wetenschapsverhalen van anderen. Schrijf je hier in voor mijn wekelijkse mail

Lees ook:

Hoe Hollywood een film over wat ons mens maakt totaal doodsloeg Nu mens en machine gestaag vergroeien ligt er een uitgelezen kans voor Hollywoodfilm Ghost in the Shell om te verkennen wat dat is: menszijn in cyborgtijden. Maar de film verzaakt. Dus kijk het briljante anime-origineel uit 1995. Lees de recensie hier terug Vergeet even alle oorlogen. En zie: het bestaan is één grote wonderlijke samenwerking Soms voelt het alsof de wereld een oorlog van allen tegen allen is. Maar bedenk in deze donkere dagen van tegenstellingen en polarisatie: onze natuur bestaat meer uit samenwerking dan uit strijd. Lees mijn essay over de endosymbiontentheorie

Andere versies
Bekijk hier andere versie(s) van dit artikel.