Opgelost: eindelijk duidelijk hoe baleinwalvissen kunnen "zingen" zonder te verdrinken

Een laag, ietwat onheilspellend "gebrom". Dat is het geluid dat grote baleinwalvissen produceren om met elkaar te communiceren. Professor bioakoestiek Coen Elemans heeft het met behulp van apparatuur weten te reproduceren in een labo. Daarvoor baseerde hij zich op het strottenhoofd (of de "larynx") van een echte walvis.

Het mysterie van .

"We zijn al een paar jaar bezig met het uitzoeken van hoe walvissen geluid maken", zegt Elemans in "Nieuwe feiten" op Radio 1. "Eerst waren de tandwalvissen aan de beurt, nu zijn dat de baleinwalvissen."

Baleinwalvissen, de soort waartoe de bultrug of de blauwe vinvis behoren, zijn de grootste dieren op aarde. Dat maakt het onderzoeken van hun lichaamsbouw een moeilijke taak. De walvissen zijn niet alleen zwaar, ze worden ook goed beschermd. En als ze al eens aanspoelen, dan rot het karkas op een razendsnel tempo weg.

Die moeilijkheid hield het mysterie lang in stand. Tot nu. "We hebben het geluk gehad dat 3 walvissen zijn gestrand vlak bij ons lab, in goede conditie én bij koud weer. Toen hebben we daar de larynx kunnen uithalen om te bestuderen of ze er geluid mee kunnen maken."

Ter illustratie: "De eerste walvis die we hadden, was een jong dier van 'maar' 15 meter lang. Dat strottenhoofd woog 15 kilo."

"Eerst hebben we de strottenhoofden ingevroren, zodat we de anatomie goed konden bestuderen", zegt Elemans. “"Toen hebben we een grote opstelling gebouwd waarmee we lucht konden blazen door die strottenhoofden, en tegelijk allerlei dingen nauwkeurig konden meten. De luchtdruk en de luchtflow, maar ook vibraties: wat trilt er, en hoe trilt het? Daar hebben we allerlei hogesnelheidscamera’s bijgehaald."

Dat heeft zijn vruchten afgeworpen. "We zijn erachter gekomen dat de larynx geluid kan maken. De walvissen doen dat op een hele andere manier: ze hebben geen stembanden meer zoals wij die hebben."

Daar hebben de onderzoekers een theorie over. "Als je heel snel moet in- en uitademen aan de oppervlakte, dan kunnen stembanden in de weg zitten en weerstand verhogen." Dat is niet handig voor de walvissen. "Ze ademen 4.000 liter lucht in een paar seconden. Dan wil je geen stembanden in de weg hebben zitten."

"In de plaats hebben ze een soort U-vorm in het strottenhoofd. Die houdt de larynx open, zodat er lucht doorheen kan. Aan de binnenkant van die larynx hebben ze een nieuw soort kussen ontwikkeld. Dat is gemaakt uit vet en spierweefsel, en daar wordt die 'U' tegen aangedrukt", legt Elemans uit. Als dat vet trilt, worden de typische lagefrequentiegeluiden geproduceerd.

Als mensen onder water proberen te praten, dan komt er onvermijdelijk water in de longen terecht. Om dat te vermijden, hebben de walvissen speciale structuren die ze toelaten geluid te maken zonder te ademen.

Elemans spreekt over een "intern recyclagecircuit". "Uit hun longen wordt lucht door het strottenhoofd geperst. Die wordt opgevangen door een soort zak, niet de neus, waar ze alle lucht induwen. Dan knijpen ze die zak samen en gaat de lucht naar de longen", legt hij uit. "Daarom kunnen ze ook met ingehouden adem eindeloos lange vocalisaties maken."

Die geluiden kunnen enorm ver reiken. "Met een hydrofoon, een microfoon voor onder water, kan je geluiden oppikken van wel honderd kilometer ver weg." Dat is ook nodig: aan de hand van die geluiden kunnen de walvissen elkaar terugvinden.

De onderzoekers hebben ook minder goed nieuws. "We hebben gevonden dat het communicatiesysteem limieten heeft. De frequenties die de dieren kunnen maken, zijn gelimiteerd van 5 hertz tot 300 Hertz", zegt Elemans.

Daarnaast is hoe diep de geluiden kunnen reiken, beperkt. "Vanaf de oppervlakte tot ongeveer 100 meter kunnen ze geluiden maken." Dat lijkt misschien een hele afstand, maar in termen van de oceaan is het slechts een peulenschil.

Beide limieten zorgen ervoor dat mens en walvis in elkaars vaarwater terechtkomen. "Die diepte en frequentiebereik, dat is precies waar ook mensen scheepsgeluiden maken.” Met alle gevolgen van dien.

"De schepen verminderen de communicatieafstand van de walvissen, waardoor ze elkaar over minder lange afstand horen." Elemans vergelijkt het met een gesprek voeren naast een drukke snelweg, in vergelijking met een kalme vallei. In het tweede geval kan je elkaar nog op een veel grotere afstand verstaan.

"Door onze herrie onder water kunnen de dieren elkaar minder goed verstaan." Dat is nochtans cruciaal voor het voortbestaan van de soort. "Het is de enige manier waarop de dieren elkaar kunnen vinden. Niet alleen om te paren, maar ook om te migreren. Ze kunnen niet zomaar een toontje hoger zingen."