Mosselen zijn populaire zeevruchten in Noord-Duitsland. Mosselen in hun blauwzwarte schelpen, zijn te vinden in de getijdengebieden van de kustgebieden. Zoals veel wezens in de oceanen, die zich met een kalkhoudende schil beschermen tegen roofdieren, mosselen worden bedreigd door de toenemende verzuring van zeewater, veroorzaakt door de opname van extra kooldioxide uit de atmosfeer dat is opgelost in zeewater. Mosselen zijn erg gevoelig voor een daling van de pH in de vroege levensfasen. Een belangrijke reden hiervoor is de enorme verkalkingssnelheid in het larvale stadium:tussen de eerste en tweede levensdag vormen ze een verkalkte schelp, wat overeenkomt met het gewicht van de rest van hun lichaam. Dit proces is bestudeerd door wetenschappers uit Kiel en gepubliceerd in het internationale tijdschrift Natuurcommunicatie .

"Voor de eerste keer, we hebben twee verschillende methoden gebruikt om de verkalking van één tot twee dagen oude schaallarven te begrijpen om hun gevoeligheid voor klimaatverandering in te schatten", legt Kirti Ramesh uit, eerste auteur van de studie en promovendus in de Ecophysiology-groep bij GEOMAR en bij de Integrated School on Ocean Sciences (ISOS) van het Cluster of Excellence "The Future Ocean". "Met behulp van fluorescerende kleurstoffen en gespecialiseerde microscopietechnieken, we konden de afzetting van calciumcarbonaat in levende larven volgen en aantonen dat calciumcarbonaat niet intracellulair wordt gevormd, zoals eerder gedacht. Het is waarschijnlijker dat calcium rechtstreeks uit het zeewater wordt gehaald en via specifieke transporteiwitten naar de schaal wordt getransporteerd. Vervolgens, heel dicht bij de schaal, de vorming van calciumcarbonaat plaatsvindt", legt Kirti Ramesh uit.

In de tweede stap, het team bestudeerde de abiotische omstandigheden direct onder de schaal. Met kleine glazen micro-elektroden, calcium, pH en carbonaat werden gemeten in larven van slechts tienden van een millimeter. "Voor de eerste keer, we hebben kunnen aantonen dat de mossellarven in staat zijn om de pH en de carbonaatconcentratie onder de schaal te verhogen, wat dan leidt tot hogere calcificatiesnelheden ", legt dr. Frank Melzner uit, Hoofd van de Ecofysiologie Werkgroep bij GEOMAR. "Echter, met toenemende verzuring, de pH-waarden onder de schaal nemen ook af, wat leidt tot verminderde verkalking en, bij zeer hoge CO2-concentraties, shell ontbinding en verhoogde mortaliteit optreedt", "Melzner gaat door. Echter, Het is interessant, dat de schelpen pas bij zeer lage pH-waarden oplossen. Dit suggereert dat organische bestanddelen van de larvale mosselschelp bijdragen aan de oplosweerstand.

"Met deze resultaten we kunnen een directe relatie leggen tussen de verkalkingssnelheid van mosselen en de carbonaatchemie van zeewater, " legt prof. dr. Markus Bleich uit, Hoofd van het Fysiologisch Instituut aan de Universiteit van Kiel. Volgens Bleich, de reden voor de hoge gevoeligheid van mossellarven voor verzuring is de beperkte ionenregulatiecapaciteit van de mossellarven.

Wat is het volgende? "We gaan genetische en proteomische methoden gebruiken om te onderzoeken welke eiwitten een rol spelen bij het transport van calcium en carbonaat, en welke organische stoffen in de schaal hun oplosweerstand verhogen. Uit bevindingen van ons laboratorium blijkt dat sommige mosselpopulaties, vooral uit de Oostzee, zijn beter bestand tegen verzuring van de oceaan. "Wij denken dat de sleutel tot verhoogde weerstand van mosselschelpen tegen ontbinding ligt in de variatie van organische schelpbestanddelen", zegt Melzner. Meer tolerante bevolkingsgroepen zouden eindelijk de winnaars van klimaatverandering kunnen zijn.