Patronen op het wad

vrijdag 27 april 2012

Door Tim van Oijen

 

Op wadplaten, mosselbanken en kwelders zijn grootschalige patronen te ontdekken. Deze patronen zijn mede ontstaan doordat kiezelwieren, mosselen en kwelderplanten hun eigen omgeving beïnvloeden. De stroomrichting en -snelheid van het water en andere omgevingsfactoren bepalen hoe het patroon er precies uit komt te zien.
 
Veel patronen op het wad zijn het resultaat van de werking van de stroming op het zand en de modder. Door het in- en uitgaande getij vormen zich ribbels, geulen, kreken en prielen. Maar ook planten en dieren hebben grote invloed op het uiterlijk van het waddengebied en kunnen complexe patronen vormen. Deze patroonvorming wordt met een wat ongelukkige term “zelforganisatie” genoemd. Dit proces hoeft echter lang niet zo actief en doordacht te zijn als deze term suggereert.

 

Mosselbanken

Zelforganisatie laat zich het best uitleggen aan de hand van een voorbeeld, zoals de patroonvorming die op jonge mosselbanken wordt aangetroffen. Mosselen filteren voedseldeeltjes uit het water die door de getijstroming worden aangevoerd. Om dat te kunnen doen, moeten ze stevig vastzitten. Ze hechten zich daarom aan elkaar vast met een soort draden, byssusdraden. Er zit een nadeel aan deze samenklontering want de mosselen moeten met elkaar concurreren om voedsel. Een groot aaneengesloten mosselbed is onmogelijk want dan zou er voor de stroomafwaarts gelegen mosselen te weinig voedsel zijn. En dus ontstaan er dwars op de heersende stroming stroken met mosselen met gebieden daartussen die vrijwel geheel onbezet zijn. Deze zelforganisatie komt dus door een aanpassing, die op zich voordelig is, maar op een grotere schaal nadelen heeft. Wetenschappers vermoeden dat ook de stroomsnelheid grote invloed heeft op de patronen in een mosselbed. Als er in een gebied bijna geen stroming is –zoals bijvoorbeeld in de Deense limfjorden– dan vormen zich namelijk geen grootschalige patronen.

 

Wadplaten

Een ander voorbeeld is te vinden op de slibbige delen van het wad. Hier leven kleine eencellige algen op het wadoppervlak. De meeste ervan zijn kiezelwieren of diatomeeën. Deze algjes scheiden suikers uit waardoor ze een plakkerige laag vormen. Deze diatomeeënmat houdt sediment vast (zie WadWeten Plakkende algenmatten beschermen wadbodem). Waar de algen zitten, hoogt het wad geleidelijk op. Bij laagwater loopt het water van deze verhoging af en zo ontstaan direct ernaast poeltjes. De algensuikers lossen gedeeltelijk op in water en dus zal in de poeltjes de mat minder stevig worden dan op de verhogingen. Hierdoor is de bodem in de poeltjes gevoeliger voor erosie en zo ontwikkelt zich geleidelijk een mozaïek van bulten en dalen. De vorm hiervan wordt, net als het patroon op de mosselbanken, waarschijnlijk deels bepaald door de stroomsnelheid. Bij weinig stroming ontstaan er meer ronde vormen terwijl bij hoge stroomsnelheden er zich dwars op de stroming gelegen langgerekte ruggen ontwikkelen.

 

Kwelders

De meest complexe natuurlijke patronen van het waddengebied zijn te vinden op de kwelder. Hier vormen kreken en prielen veervormige patronen of zelfs fractals. De patronen in de vegetatie lijken vooral de vormen van het landschap te volgen. Maar ook hier speelt zelforganisatie een rol. Op een beginnende kwelder vestigen pioniersoorten als het uitheemse Engels slijkgras (Spartina anglica) zich als eerste. Deze planten houden sediment vast en daardoor vormen zich begroeide heuveltjes. In een later stadium van de kwelderontwikkeling groeien deze deels aan elkaar en ontstaan daartussen netwerken van kreken en prielen. De extra complexe structuren van de afwateringsstromen zijn volgens wetenschappers te verklaren met het feit dat de kwelders aan een kant met het vasteland verbonden zijn. Als dit niet zo zou zijn, zou de structuur lang zo ingewikkeld niet worden.

 

Niet alleen in het waddengebied

Zelforganisatie wordt dus waarschijnlijk altijd in een bepaalde mate gestuurd door omgevingsfactoren. Of het nu de stroming is of de helling van het gebied. De hierboven genoemde voorbeelden komen uit het waddengebied maar ook op het land zijn voorbeelden te vinden. In Afrika zijn in droge gebieden patronen te ontdekken in de manier waarop bosjes zich over het landschap verdelen. Hier hangt de vorm van de bosjes af van of het regenwater al dan niet in een bepaalde richting wordt afgevoerd. De uitkomst varieert van een gestreept ‘tijgerpatroon’ tot een meer gevlekt ‘luipaardpatroon’.

 

Bron

Van de Koppel, J., T.J. Bouma en P.M.J. Herman (2012). The influence of local- and landscape-scale processes on spatial self-organization in estuarine ecosystems. The Journal of Experimental Biology 215, p.962-967. http://jeb.biologists.org/content/215/6/962.full.pdf+html



Artikel WadWeten

Het  wekelijkse artikel 'WadWeten' verschijnt in de digitale nieuwsbrief (aanmelden kan hiernaast op de pagina onder "Nieuwsbrief") en op de websites van de Waddenvereniging en de Waddenacademie. In deze serie artikelen wordt het waddengebied beschreven vanuit verschillende onderzoeksdisciplines, zoals de biologie, de geologie en de cultuurhistorie. Een wetenschappelijke benadering in heldere taal. De berichten worden beurtelings geschreven door wetenschappers van Ecomare, de Waddenacademie en de Waddenvereniging.

“Laat je daar maar waaien!”