Ontbinding tast de isotopenvingerafdruk in weefsels aan. Daarom valt bij dode dieren niet met alle stabiele isotopenverhoudingen even betrouwbaar onderzoek te doen. In Environmental Science & Technology publiceerden onderzoekers van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee, Wageningen University & Research en de Universiteit Utrecht voor bruinvissen welke stabiele isotopenverhoudingen na de dood wel nog te gebruiken zijn, en met welke je beter op kunt passen.

Hoe betrouwbaar is een isotopenvingerafdruk nog als weefsels na de dood direct beginnen te ontbinden? Voor scheikundigen en ecologen die bijvoorbeeld willen weten wat gestrande zeezoogdieren kort voor het doodgaan aten is dat een cruciale vraag. Onderzoekers van het Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee (NIOZ), Wageningen University & Research (WUR) en de Universiteit Utrecht (UU) zochten uit in hoeverre ontbindingsbacteriën chemische signalen in het lichaam verstoren. Bij bruinvissen ontdekten ze dat niet alle stabiele isotopenverhoudingen even betrouwbaar blijven als maat voor het dieet. Sommige isotopen worden tijdens de ontbinding beïnvloed, terwijl andere ook lang na de dood nog een betrouwbaar beeld geven van wat het dier heeft gegeten.

Stikstof en zwavel

‘Ontbinding beïnvloedt in ieder geval de verhouding lichte en zware koolstofisotopen in onze datasets,’ aldus mariene biogeochemicus Philip Riekenberg, corresponderend auteur van het onderzoek. Die waarden dalen consequent met ongeveer 0,6‰ tot 0,8‰ naarmate de ontbinding vordert. ‘Dat is ongewoon uniform en niet wat we hadden verwacht,’ verklaart Riekenberg.

Stikstof en zwavel blijken daarentegen lang na ontbinding goed bruikbaar. ‘Kijk je bijvoorbeeld naar de isotopenverhouding van stikstof in aminozuren,’ zegt Riekenberg, ‘dan geven die lang na de dood het originele signaal voor het dieet van de bruinvissen.’ Dit betekent dat wetenschappers deze waarden nog steeds heel goed kunnen gebruiken om te bepalen wat de gestrande bruinvis heeft gegeten.

Verstoorde signalen

Om te bepalen welke isotopenverhoudingen lang bruikbaar blijven, vergeleken de onderzoekers weefselmonsters van 23 bruinvissen in verschillende stadia van ontbinding. Dat ging van “extreem vers” en “vers” weefsel (het referentiepunt) tot “matig ontbonden”. Vervolgens bepaalden de onderzoekers statistisch of, en in hoeverre, de isotopenverhoudingen significant veranderden na de dood.

Voedsel en isotopen

Bruinvissen staan hoog in de voedselketen. Daardoor krijgen ze niet alleen stoffen binnen uit hun directe prooi, maar kunnen ook stoffen die lager in het voedselweb aanwezig zijn zich in hun lichaam ophopen.

Als bruinvissen eten, gebruiken ze net als mensen koolstof, stikstof en zwavel uit voedsel om nieuwe cellen en weefsels voor het lichaam te maken. Deze stoffen komen in verschillende isotopen voor: lichtere en zwaardere vormen. De lichtere vormen komen veruit het meeste voor.

Tijdens de stofwisseling verandert de verhouding tussen lichte en zware isotopen in het lichaam een beetje. ‘Als dieren eten, scheiden ze meer lichtere isotopen uit hun voedsel uit via hun urine en ontlasting,’ verklaart Riekenberg. ‘Hierdoor hopen de zwaardere isotopen zich juist op in weefsels.’

Dat effect wordt sterker naarmate je hoger in de voedselketen komt. Een bruinvis die een prooi eet die zelf andere prooien heeft gegeten, krijgt daardoor relatief meer zwaardere stabiele isotopen binnen. ‘Dat geeft een signaal van een toenemende verhouding zware isotopen tot lichte stabiele isotopen, hoe hoger je in de voedselketen komt,’ zegt Riekenberg. ‘Je bent wat je eet, plus een beetje extra voor je stofwisseling.’

De verhouding tussen lichte en zware isotopen verschilt bovendien per weefsel. De isotopen worden namelijk in verschillende mate in de verschillende weefsels vervangen. Met andere woorden: verschillende weefsels hebben een verschillende “verversingstijd”. Zo weerspiegelt bloed de opgenomen voedingsstoffen van weken voor de dood, spieren van maanden en botcollageen van één tot twee jaar voor de dood.

Dankzij die verschillende verversingstijden kunnen onderzoekers na een autopsie een tijdlijn maken van de voedingsinname van een bruinvis. Zo kunnen ze bijvoorbeeld onderzoeken of een dier langere tijd te weinig voedsel binnenkreeg of wanneer het voedingspatroon veranderde.

Gezondheid van Noordzee

Hoe het met bruinvissen gaat kan veel vertellen over de gezondheid van de Noordzee. Zeezoogdierdeskundige Lonneke IJsseldijk (UU), die met haar collega’s de secties uitvoerde legt uit: ‘Juist omdat we aan dode dieren kunnen zien hoe gezond ze waren en waaraan ze zijn gestorven, kunnen we dat koppelen aan de voedingsgeschiedenis die we met isotopenonderzoek reconstrueren. Zo kunnen we bijvoorbeeld bij magere dieren proberen te achterhalen wanneer hun voedingspatroon veranderde.’

Impact niet gigantisch

Over het algemeen was de impact van ontbinding op de isotopenverhouding trouwens niet gigantisch, zegt Riekenberg. Als bruinvissen niet té erg ontbonden zijn, kun je zelfs de koolstofisotopen nog gebruiken. ‘Dan moet je wel een kleine correctie toepassen om een meer waarheidsgetrouw beeld te krijgen van de isotopenverhouding van vers weefsel en daarmee van wat het dier had gegeten.’

Philip M. Riekenberg et al, Decomposition-Induced Change in Stranded Megafauna: Decoupling Postmortem Impacts from the Isotopic Niche. Environ. Sci. Technol. 28 July 2026; 60 (29): 20585–20597. https://doi.org/10.1021/acs.est.6c03636