Kalkkristallen verklappen de watertemperatuur

woensdag 1 februari 2017

Door Jesscia Schop


Een kokkelschelp heeft, net als die van andere schelpdieren, groeiringen waarmee je o.a. de leeftijd kan bepalen. Als men verder inzoomt totdat de kalkkristallen van de schelp zichtbaar worden, kan men ook de watertemperatuur uit een bepaalde periode achterhalen. Grote langgerekte kalkkristallen worden gevormd bij warme omstandigheden, terwijl kleine ronde kalkkristallen gevormd worden in koud water.

 

Principe van het vormen van ringen

Als je de schelp van een tweekleppig weekdier, zoals een mossel, zwaardschede of kokkel van dichtbij bekijkt, kun je groeiringen zien. Deze ringen ontstaan doordat schelpdieren de ene periode sneller groeien dan de andere. Wanneer een schelpdier langzaam groeit zal de kalkafzetting langs de randen van de schelp compacter zijn en later zichtbaar zijn als een ring.

 

Het jaarlijkse seizoen is de belangrijkste reden waardoor een schelpdier sneller of langzamer groeit. In het voorjaar en de zomer groeit een schelpdier hard doordat het voedselaanbod hoog is. In de winter is het voedselaanbod lager en zal het dier een jaarring vormen in zijn schelp. Net zoals bij bomen, kan je door het tellen van de jaarringen er achter komen hoe oud een schelpdier is geworden. Daarnaast kan men kan ook achterhalen wanneer er een gunstig of ongunstig seizoen is geweest door de afstandsverschillen tussen de jaarringen te bekijken. Voordat je de jaarringen in een boom kan bestuderen, moet deze eerst omgezaagd worden. Bij schelpdieren zijn de jaarringen ook vanaf de bovenkant van een schelp zichtbaar, maar wanneer je de schelpen ook doorzaagt, kan je nog veel gedetailleerder kijken.

 

Getijden aflezen

Uit de doorsnede zijn naast kennis over de voedselbeschikbaarheid zelfs gegevens te herleiden over bijvoorbeeld het zoutgehalte, de temperatuur en de waterkwaliteit. Twee Duitse en een Nederlandse onderzoeker lieten zien dat wanneer je bij de kokkel inzoomt er ringen zichtbaar zijn die synchroon lopen met de getijdencyclus. Tijdens hoogwater kan een kokkel dit dier zijn voedsel uit het water filteren en zal hij groeien. Met laagwater gaat de kokkel dicht en vormt hij een minuscuul ringetje in zijn schelp. Ook was het zichtbaar dat tijdens doodtij een kokkel sneller groeide dan tijdens springtij.

 

Watertemperatuur aflezen

Om de getijdencyclus af te kunnen lezen moet je al ver inzoomen op de doorsnede van de schelp, maar voor het herleiden van de watertemperatuur waarin de kokkels leefden moet er nog verder vergroot worden. De onderzoekers gingen deze uitdaging aan en hebben met behulp van een elektronenmicroscoop zo ver ingezoomd dat de kalkkristallenvan de schelp zichtbaar werd. Deze kristallen bleken anders gevormd te zijn in koude periodes dan in de warme periodes. In koude periodes worden kleine, ronde kalkkristallengevormd, terwijl in warme periodes deze kristallen juist groot en langwerpig worden. Gebaseerd op deze waarnemingen is een model geproduceerd waarmee de onderzoekers met een precisie van 1,7 °C de watertemperatuur kunnen berekenen. Doordat de kokkel de watertemperatuur letterlijk vastlegt in zijn schelp, zouden klimaatonderzoekers deze mogelijk kunnen gebruiken om meer kennis te vergaren over de temperatuur in het verleden. Een schat aan informatie, aangezien er ook veel goed bewaarde fossielen bestaan van kokkelschelpen.

 

Bronnen

Milano, Stefania, Bernd R. Schöne, and Rob Witbaard. "Changes of shell microstructural characteristics of Cerastoderma edule (Bivalvia)—A novel proxy for water temperature." Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology 465 (2017): 395-406.




Artikel WadWeten

Het wekelijkse artikel WadWeten verschijnt in de digitale nieuwsbrief en op de websites van de Waddenvereniging en 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.

In 2010 werden een aantal WadWeten artikelen gebundeld in het boekje Waddenwijsheid (ISBN 9789087410230). Begin 2015 kwam er een vervolg: Meer Waddenwijsheid. Het rijk geïllustreerde boek geeft antwoorden op vragen als: welke beestjes krioelen er in het zand, welke wadvogels werden gegeten in de terpentijd, hoe oud wordt een zwaardschede, welke stormen zijn gevaarlijk voor de Wadden. Dit prachtige boek boordevol Waddenkennis is verkrijgbaar bij de boekhandel voor € 12,90 (ISBN 9789087410322).

Ecomare Waddenacademie Waddenvereniging