Belgische mosselen ontwikkelden stevigere schelpen

Die predatoren namen de voorbije vijftig jaar sterk in aantal toe. ‘De Belgische mosselen passen zich verbazend goed aan nieuwe milieuomstandigheden aan’, zegt bioloog Thierry Backeljau (KBIN). ‘Daardoor zijn ze mogelijk beter bestand tegen klimaatveranderingen dan we denken.’

Een internationaal team van biologen analyseerde de kalkstructuur van mosselschelpen die de voorbije eeuw verzameld werden langs de Belgische kust. Je zou verwachten dat de schelpen dunner worden, omdat zuurder zeewater – door de toename van CO₂ in de atmosfeer – de kalk afbreekt. Maar het team stelde een duidelijke toename vast in de verkalking van mosselschelpen.

Belangrijkste oorzaak van de kalkrijkere mosselschelpen zijn veranderingen in predatorbestanden. De purperslak (Nucella lapillus) verdween vanaf eind jaren zeventig, en het aantal krabben en meeuwen nam respectievelijk vanaf de jaren tachtig en negentig toe. Dat leidde tot een selectiedruk bij de mosselen naar dikkere schelpen, waardoor ze beter beschermd zijn tegen hun knippende scharen en pikkende snavels. Volgens de wetenschappers kunnen onze Belgische mosselpopulaties toekomstige klimaatveranderingen daardoor mogelijk beter het hoofd bieden dan eerder gedacht.

Bijzondere collectie

De onderzoekers evalueerden in totaal 268 mosselen die tussen 1904 en 2016 verzameld werden op golfbrekers tussen Nieuwpoort en Oostende. De specimens verzameld tussen 1904 en 1987 komen uit de collecties van het Koninklijk Belgisch Instituut voor Natuurwetenschappen (KBIN). Die unieke collectie van één enkele soort is samengesteld uit zowel ‘natte’ exemplaren (schelpen en lichaamsweefsel, bewaard in ethanol), als ‘droge’ (alleen schelpen). Ze zijn verzameld tijdens monitoringprogramma's in de voorbije eeuw. ‘Die collectie mosselen is uniek’, zegt bioloog Thierry Backeljau (KBIN), medeauteur van de studie. ‘Het lijkt paradoxaal, maar een uitgebreide collectie van zo’n alomtegenwoordig dier is zeldzaam. Onderzoekers leggen zich doorgaans liever toe op uitzonderlijke soorten.’

Purperslakken en verzuring

De purperslak is in de Noordzee een belangrijke predator van mosselen.  Purperslakken maken een gaatje in de mosselschelp waarlangs ze de mossel leegzuigen. Hiervoor moeten ze door de buitenste, donkere, organische laag van de mosselschelp boren, het zogenoemde periostracum. Mosselen met een dikker periostracum zijn beter beschermd tegen dit soort van predatie, waardoor er een selectiedruk optrad ten voordele van een dikker periostracum. Ook de verzuring van de Noordzee – waardoor kalk afgebroken wordt – leidde tot een bijkomende druk ten voordele van méér periostracum, dat de onderliggende kalklaag beter beschermt.

Maar vanaf eind jaren zeventig sloeg dit om. De purperslakkenpopulatie nam plots sterk af en stierf lokaal zelfs uit door het gebruik van tinhoudende verf op scheepsrompen, met name tributyltinhydride (TBT). De selectiedruk op mosselpopulaties ten voordele van meer periostracum nam dus af.

Belgische mosselen. (Foto: KBIN)

Krabben en meeuwen

Ondertussen bleef de gemiddelde lente- en zomertemperatuur van het oppervlaktewater van de Noordzee stijgen, in lijn met de wereldwijde oceaantrends. Ook de toevoer van mineralen en nutriënten vanop het land nam gestaag toe in de voorbije zestig jaar door de lozing van meststoffen en afvalwater in rivieren (eutrofiëring). Gevolg: een toename in de hoeveelheid algen en dus een groter voedselaanbod voor allerlei organismen, waaronder ook de larven van decapoden zoals krabben en kreeften. Daardoor – geholpen door overbevissing van kabeljauw, die zich voedt met die larven – steeg het aantal krabben en kreeften enorm vanaf de jaren tachtig.

Net zoals de purperslak zijn krabben en kreeften dol op mosselen, die ze met hun krachtige scharen vermorzelen. Bescherming door een periostracum maakt dan weinig verschil, maar wél een stevigere, kalkrijkere schelp. Bovendien vergt het afzetten van kalk minder energie dan het produceren van een periostracum. Zo ontstond dus een selectiedruk ten voordele van meer kalkrijke schelpen.

Die selectiedruk werd nog versterkt door de exponentiële populatiegroei van meeuwen in de jaren negentig, als gevolg van het toegenomen aantal decapoden. Het broedseizoen van meeuwen (mei enjuni) valt samen met de piek van decapoden, die een belangrijke voedselbron zijn voor de kuikens. Meeuwen eten echter ook mosselen en verhogen daardoor mee de selectiedruk ten voordele van kalkrijkere, stevigere schelpen in de mosselpopulaties.

Hoop voor de toekomst?

Dit onderzoek toont aan dat de globale effecten van klimaatveranderingen, zoals oceaanverzuring, niet zomaar gelden op lokale schaal. Complexe, lokale veranderingen in ecologische omstandigheden kunnen leiden tot biologische resultaten die in strijd lijken met voorspellingen op wereldschaal.

’De Belgische mosselpopulaties blijken in staat hun schelpvorming aan te passen aan een breed scala van lokale selectiedrukken en verstoringen’, zegt Backeljau. ’Dit biedt hoop voor de toekomst: mosselen zijn mogelijk beter gewapend tegen klimaatveranderingen dan we dachten.’

Dit onderzoek illustreert ook het belang van natuurwetenschappelijke collecties, zoals die van het KBIN, in de studie van, en de strijd tegen, klimaatverandering. ‘Collecties en archiefspecimens helpen ons langetermijneffecten van omgevingsveranderingen te onderzoeken, wat met experimentele studies moeilijk is. Het is een krachtige onderzoeksmethode die, zoals hier, onverwachte resultaten kan opleveren en ons kan helpen een juister beeld te krijgen van historische ecologische veranderingen’, aldus Backeljau.

De studie is gepubliceerd in Global Change Biology.