Al bijna 50 jaar, onderzoekers zijn stomverbaasd waarom zeeschelpen uit warme tropische wateren relatief groter zijn dan hun koudwaterverwanten. Nieuw onderzoek, geleid door het ARC Centre of Excellence for Coral Reef Studies (Coral CoE) aan de James Cook University in Australië met onderzoekers van British Antarctic Survey, suggereert dat het allemaal neerkomt op 'huisvestingskosten'.

Met behulp van een indrukwekkende dataset van meer dan 16, 000 km, met bemonsteringslocaties uit de kille Arctische wateren voor Svalbard, Noorwegen naar de zwoele zeeën van Singapore, onderzoekers ontdekten dat zeeslakken en andere verkalkende mariene weekdieren, zijn zuinige investeerders in hun kosten van huisvesting en gebruiken minder dan 10% van hun energie voor shell-groei.

Hoofdauteur, Dr Sue-Ann Watson van CoralCoE zegt:"We ontdekten dat de hoeveelheid energie die wordt besteed aan het bouwen van schelpen bij mariene weekdieren vrij laag is. Deze ontdekking helpt wetenschappers om de pool-tot-pool schaalgrootte-trends die we waarnemen beter te begrijpen. Bijvoorbeeld, ons onderzoek suggereert dat koudwater mariene weekdieren, op plaatsen als Antarctica, moesten wat harder werken om hun schelpen te bouwen, meer van hun beschikbare energie gebruiken, " ze legt uit.

"Om de kosten laag te houden, we ontdekten dat koudwaterweekdieren ervoor kiezen om een ​​meer bescheiden en betaalbare leefruimte te behouden, ", zegt dokter Watson.

Om hun kalkstenen (of calciumcarbonaat) schelpen te bouwen, zeedieren moeten grondstoffen uit zeewater halen – een proces dat bekend staat als 'biomineralisatie'. De beschikbaarheid van deze belangrijke bronnen wordt beïnvloed door temperatuur, waardoor ze toegankelijker en 'goedkoper' zijn in warmere wateren.

Professor Lloyd Peck van de British Antarctic Survey (BAS) zegt:

"Onze conclusies zijn gebaseerd op een energiebudgetbenadering om inzicht te krijgen in de hoeveelheid energie die wordt geïnvesteerd in elk van de vitale functies van het organisme. De resultaten geven aan dat de productiekosten van schelpen 'slim' worden gebudgetteerd in klimaatregio's, en neemt consequent een klein percentage van het totale energiebudget in beslag."

Hoewel de shell-kosten tegenwoordig laag zijn in oceanen, de onderzoekers suggereren dat veranderingen in de beschikbaarheid van calciumcarbonaatmaterialen voor het bouwen van schelpen deze kosten kunnen verhogen als gevolg van verzuring van de oceaan - een proces dat wordt veroorzaakt door stijgende koolstofdioxidegehalten.

"We hebben ook de gevolgen onderzocht van verhoogde kosten van calciumcarbonaat op het huisvestingsbudget van de dieren, ", zegt dokter Watson.

"Gebruikmakend van bestaande kennis van waarschijnlijke veranderingen in de chemie van zeewater, we berekenden de hogere kosten voor het verkrijgen van bouwmaterialen voor schelpen en ontdekten dat toekomstige oceaanomstandigheden de hoeveelheid energie kunnen verhogen die dieren nodig hebben om hun schelpen te maken. Dit kan een uitdaging vormen voor shell-investeringsstrategieën en de saldi van de energiebegroting veranderen, met negatieve gevolgen voor andere overlevingsbehoeften bij verkalkende dieren, vooral die met grote schelpen of skeletten."

De bevindingen van dit onderzoek bieden een basis voor toekomstig onderzoek naar de kosten van verkalking in de oceanen van de wereld, en hoe de effecten van oceaanverzuring, als gevolg van klimaatverandering, de shell-uitgaven kunnen beïnvloeden.

De krant, "Latitudinale trends in de productiekosten van schelpen van de tropen tot de polen, " wordt deze week gepubliceerd in het tijdschrift wetenschappelijke vooruitgang .