Navigeren onder water is niet altijd makkelijk – zeker niet in Nederland. In slecht zicht, zonder duidelijke oriëntatiepunten, vertrouwen we tijdens de duik vaak op een kompas. Dieren lijken dat probleem niet te hebben. Sommige dieren blijven hun hele leven op één plek, maar er zijn ook dieren die indrukwekkende afstanden afleggen. Bultruggen brengen bijvoorbeeld de zomer door in het noordelijke water van de Beringzee tot in Californië om te eten, en zwemmen dan naar het zuiden (bijvoorbeeld Mexico of Hawaii) om te paren en bevallen. Moeder en kind zwemmen daarna weer terug naar het noorden om te eten. Dat zijn duizenden kilometers door open oceaan en zeeën – en toch kunnen bultruggen van Alaska naar Hawaii reizen in slechts 36 dagen. Daarvoor moet je niet alleen lang en snel kunnen zwemmen, maar ook goed kunnen navigeren. Hoe vinden dieren de weg onder water zonder kompas?
Aangeboren
Vanaf het moment dat kleine zeeschildpadjes uit hun ei komen, moeten ze hun eigen weg vinden. Het navigeren begint direct: ze moeten naar het water toe kruipen om gevaarlijke roofdieren te ontwijken. Maar hoe weten de paar minuten oude zeeschildpadden waar het water is? Het antwoord op deze vraag weten wetenschappers nog niet helemaal zeker, maar waarschijnlijk gebruiken de jonge zeeschildpadden een combinatie van verschillende aanwijzingen in hun omgeving, waaronder de hellingshoek van het strand, de schuimkoppen op zee die wit afsteken, het licht van de horizon van de oceaan en de reflectie van de maan op zee. Deze dieren hebben nooit een kaart gekregen en geen uitleg van hun ouders gehad, maar ze weten instinctief de weg. Hun navigatiegevoel lijkt aangeboren te zijn. Als de jonge zeeschildpadden de gevaarlijke tocht naar het water overleven, kunnen ze wel tien tot vijftig jaar oud worden voordat ze terugkeren naar het strand om eieren te leggen. Een vrouwtjes-zeeschildpad legt haar eieren niet zomaar op het eerste het beste strand dat ze tegenkomt – ze kiest haar eigen geboortestrand uit. Na al die jaren weet ze dus nog steeds hoe ze die speld in een hooiberg kan vinden.
Zalmen navigeren terug naar hun geboorterivier… (Wiebe Nijland)
Een ander verbazingwekkend voorbeeld van aangeboren navigatie is de zalmentrek. Zalmen worden geboren en brengen hun eerste levensjaren door in zoet water. Vervolgens begint de migratie naar zee. Aangezien die stroomafwaarts van de rivier ligt, is de zee redelijk makkelijk te vinden. De zalmen kunnen daarna wel één tot zeven jaar in zee blijven. Ze zwemmen grote afstanden, maar zodra ze klaar zijn om te paren, navigeren ze terug naar hun geboorterivier. Net zoals bij zeeschildpadden, lijkt het een raadsel hoe ze de juiste plek terug weten te vinden.
Magnetisch veld
De verklaring ligt dichterbij het gebruik van een kompas dan we zo gauw zouden denken. De aarde wordt omringd door een aardmagnetisch veld, dat onder andere belangrijk is bij de werking van een kompas. Net zoals veel andere dieren, kunnen zeeschildpadden en zalmen deze onzichtbare magnetische lijnen “voelen”. Ze gebruiken de lijnen zoals mensen hoogte- en breedtegraden kunnen gebruiken om hun positie te bepalen. Het magnetische veld is niet op elke locatie hetzelfde. Hier maken de zeeschildpadden en zalmen gebruik van om hun geboorteplek terug te vinden. Ze prenten zich de “magnetische afdruk” in van hun strand of rivier en kunnen aan de hand daarvan terug navigeren. Dieren dragen dus geen kompas met zich mee – ze hebben hun eigen vorm van een kompas. Natuurlijk gebruiken dieren nog veel meer informatie uit hun omgeving dan alleen het aardmagnetisch veld. Ook de positie van de zon, de maan en de sterren, en de topografie van de bodem van de zee spelen een belangrijke rol.
Potvissen zijn gewend aan diep water. Als zijn sonar over de glooiende zandkust schiet in plaats van terug te kaatsen, weet de potvis niet dat er een kust is.
Veel walvissen kunnen nog op een andere manier navigeren: met echolocatie. Net zoals vleermuizen kunnen ze de positie van voorwerpen bepalen door terugkaatsende geluidsgolven te interpreteren. Walvissen hebben een speciaal orgaan in hun hoofd – de meloen – waarmee ze een geluid uitzenden. Als het geluid een voorwerp raakt, bijvoorbeeld een prooi, kaatst het terug. Deze echo wordt door de walvissen opgevangen via de onderkaak en het oor. Ze kunnen hiermee niet alleen de positie van het object bepalen, maar ook of het object zwemt, in welke richting het zwemt en hoe snel. Het gebruik van echolocatie is vooral erg handig in slecht zicht of als het donker is. Sommige walvissoorten kunnen geen gebruik maken van echolocatie – onderzoek heeft aangetoond dat die soorten vaker aanvaringen hebben met schepen. Ook in het water moet er dus rekening worden gehouden met druk verkeer…
Kampioenen
Veel dieren op aarde en in zee migreren. Ze trekken van het ene leefgebied (habitat) naar een ander leefgebied, bijvoorbeeld omdat op de ene locatie meer eten te vinden is, en de andere locatie geschikter is om voort te planten. Maar welk dier zwemt nou het verste? Van alle zoogdieren zijn de bultruggen de kampioenen: een studie heeft aangetoond dat een zuidelijke bultrug wel 8299 km heeft afgelegd tussen Costa Rica en Antarctica. Vissoorten zoals de witte haai gaan hier ruim overheen. De recordhouder is een witte haai die de naam “Nicole” heeft gekregen. Zij zwom 11.100 km van Zuid-Afrika naar West-Australië en weer helemaal terug binnen negen maanden. Maar de echte nummer één is misschien wel de onechte karetschildpad. Eén dapper vrouwtje heeft 20.500 km afgelegd van Indonesië naar de westkust van de Verenigde Staten. Een indrukwekkende prestatie voor een dier dat gemiddeld maar een meter lang is.
…net zoals deze schildpad haar geboortestrand weer terugvindt (Ron Offermans).
Toch moeten we voor nóg indrukwekkendere afstanden misschien wel door een microscoop kijken. Dagelijks migreert een enorme hoeveelheid zoöplankton en fytoplankton vanuit de diepte naar het wateroppervlak. Zij reageren op licht: overdag bevinden deze kleine organismen zich op 1000 meter diepte, maar ’s nachts komen ze ondiep voor. Zo kunnen ze roofdieren ontwijken, schade van ultraviolet licht voorkomen en hun energie bewaren. De afstand die wordt afgelegd is “slechts” twee kilometer, wat in vergelijking met 10.000 km niet erg veel lijkt. Maar het feit dat dit élke 24 uur wordt gedaan, door organismen die niet groter zijn dan een paar millimeter, maakt het relatief gezien een enorme afstand.
Slakdolf: korte-afstand migrant (Ron Offermans).
Korte-afstand migranten
Dichter bij huis, in de Oosterschelde, zien we vooral korte-afstand migranten. De snotolf komt bijvoorbeeld jaarlijks de delta in om eieren te leggen. De rest van het jaar leeft deze grote vis op 300 meter diepte, maar voor jonge snotolfjes is dat geen goede omgeving. De kleine visjes vinden veiligheid in het wakame zeewier dat ondiep groeit. Ook slakdolven, pijlinktvissen en zeekatten komen de Oosterschelde in om zich voort te planten. De schol gebruikt de Waddenzee als kraamkamer. Deze platvissen paaien in de Noordzee, maar door de stroming worden de eitjes dichter naar de kust gevoerd. Daar is lekker veel eten en kunnen de jonge scholletjes blijven tot ze groot en oud genoeg zijn om weer naar de diepte terug te keren. Een vis die wel enorme afstanden aflegt en kan concurreren met de echte wereldreizigers is de paling. Palingen worden geboren in de Sargassozee en zwemmen dan onder andere naar Europa toe. Om zich voort te planten, moeten ze weer enkele duizenden kilometers terugzwemmen. De Oosterschelde zit vol met interessante voorbijgangers.
Het is de meeste duikers wel een keertje overkomen: net niet helemaal bovenkomen waar je van plan was het water weer uit te gaan. Dit soort foutjes overkomt dieren ook weleens. Een tijdje geleden zwom er bijvoorbeeld een bultrug via de kering de Oosterschelde in. De Oosterschelde is in feit een doodlopende weg, maar dan zonder waarschuwingsbordje. Gelukkig heeft het dier ook op eigen kracht de uitgang gevonden, want in de Oosterschelde is waarschijnlijk niet genoeg voedsel om de bultrug in leven te houden. Een foutje zonder vervelende afloop. Ernstiger is het als een walvis op het strand belandt. Jaarlijks stranden er in Nederland ongeveer 600 dolfijnen en walvissen. Hier kunnen meerdere oorzaken voor zijn. De walvissen kunnen bijvoorbeeld last hebben van de stijgende temperatuur in de Noordzee, ze kunnen ziek zijn, maar ze kunnen ook verdwaald zijn. Door zonneactiviteit en zonnevlekken kunnen er geladen deeltjes de atmosfeer van de aarde inschieten. Het aardmagnetisch veld wordt daardoor even verstoord en de walvissen zouden gedesoriënteerd kunnen raken. Ook zou de echolocatie van walvissen mogelijk minder goed kunnen werken bij de Noordzeekust, omdat de kust glooiend aflopend is. Potvissen zijn bijvoorbeeld gewend aan diep water. Als zijn sonar over de glooiende zandkust schiet in plaats van terug te kaatsen, weet de potvis niet dat er een kust is. En als hij al op het strand ligt, is het te laat.
Dieren hebben dus een innerlijk kompas en letten goed op hun omgeving. Daar kunnen we als duikers misschien wel wat van leren.