Mosselpatronen blijken blauwdruk voor landschapsherstel wadplaten
Mosselbanken zijn de koraalriffen van de Waddenzee. Deze krachtige biobouwers trekken vissen, vogels en kleine organismen aan en houden het getijde-ecosysteem veerkrachtig. Op welke manier mosselen deze veerkracht bewerkstelligen, wisten onderzoekers tot nu toe nog niet precies. Eén van de geheimen schuilt in ieder geval in de patronen waarin de mosselen zich verenigen tot een mosselbank, schrijven onderzoekers van het NIOZ, de Radboud Universiteit en Duke University in het toonaangevende tijdschrift Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA1.
De wetenschappers denken in mosselpatronen de blauwdruk te hebben gevonden voor het herstel van biologisch landschap op de wadplaten in de Waddenzee. Door hevige stormen en actieve visserij in de jaren ’80 waren mosselbanken sterk in aantal afgenomen en daarom zocht het NIOZ binnen de Waddenfonds-projecten Waddensleutels en Mosselwad naar oplossingen voor herstel.
Samenwerkende schelpdieren
Eén van de oplossingen menen onderzoeker nu gevonden te hebben in de patronen die mosselen gebruiken om gezamenlijk een huis te vormen, de mosselbank. Een mosselzaadbank ontstaat als mossellarven zich in het voorjaar massaal op de drooggevallen getijdeplaten vestigen en uitgroeien tot kleine mosseltjes die zo samen een bank vormen. In zo’n bank ontwikkelt zich een duidelijke organisatie. Wanneer je ze vanuit de lucht bekijkt, valt direct op dat de bedden strepen vertonen. Daarbij liggen de mosselen in min-of-meer rechte banden van ongeveer twee tot drie meter breed op de wadplaten. Binnen deze banden vormen mosselen weer een netvormig patroon, waarbij de mosselen lange strengen vormen van twee tot drie mosselen dik. Met deze patronen werken mosselen, net als andere dieren zoals vissen in een school of vogels in een zwerm, nauw met elkaar samen. Zo kunnen ze én effectief voedsel vergaren, én elkaar beschermen tegen stormen en getijdewisselingen.
Patronen als bouwformule
"Wiskundige modellen suggereerden al eerder dat de ruimtelijke structuur van mosselpatronen het omringende ecosysteem weerbaar maakt tegen verstoringen. Uit onze nieuwe proeven op de wadplaten blijkt dit ook écht te werken", vertelt NIOZ-onderzoeker Johan van de Koppel. Het NIOZ testte verschillende blauwdrukken om te kijken of patronen als bouwformule ingezet kunnen worden voor landschapsherstel. In dat onderzoek testte eerste auteur, promovendus Helene de Paoli hoe nagebouwde mosselbedden standhouden onder de intense golfslag van de Waddenzee. Uit de experimenten bleek al snel dat de mosselpatronen die de onderzoekers gekopieerd hadden uit de natuur leidden tot veel beter herstel: de mosselen bleven veel beter liggen.
Landschapsherstel met mosselblauwdruk
"De patronen vormen een blauwdruk waarmee we mosselen kunnen helpen bij de aanbouw van hun gezamenlijke huis", aldus Van de Koppel. Quirin Smeele, projectleider van Waddensleutels bij Natuurmonumenten is blij dat dit onderzoek blootlegt waarom eerdere mosselbankherstelexperimenten niet werkten. "Doordat we nu de blauwdruk kennen, kunnen we verder met nieuwe technieken gericht op landschapsherstel."
Volgens Dr. Tjisse van der Heide (Radboud Universiteit Nijmegen), co-auteur van het onderzoek, leidt deze doorbraak nu al tot nieuwe toepassingen. "We gebruiken de fundamentele inzichten in de ruimtelijke structuur van mosselbanken voor het ontwerpen van nieuwe hersteltechnieken. Deze technieken maken gebruik van een gaasstructuur van natuurlijk afbreekbare biopolymeren waarmee de mosselen geholpen worden zich op de getijdeplaten te vestigen. We leggen die structuren in banen, op een manier die de natuurlijke patronen van de banken nabootst. De eerste resultaten zijn zeer hoopgevend."
- De Paoli H, Van der Heide T, et al. Behavioral self-organization underlies the resilience of a coastal ecosystem. Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA, 2017.
