Metaalvervuiling door historische mijnbouw lijkt sint-jakobsschelpen te verzwakken en mariene ecosystemen te bedreigen in een gebied voor de kust van het eiland Man, suggereert een belangrijke nieuwe studie.

Het onderzoek, geleid door een interdisciplinair team van de Universiteit van York, suggereert dat de verontreiniging van zeebodemsedimenten met zink, lood en koper uit de winning van deze metalen, die aan het einde van de 19e eeuw een hoogtepunt bereikte op het eiland, zorgt ervoor dat de schelpen van sint-jakobsschelpen aanzienlijk brozer worden.

Verpletterende klauwen

Het dunner worden en verzwakken van schelpen bedreigt de soort doordat ze meer worden blootgesteld aan de verpletterende klauwen van krabben en kreeften, en, beurtelings, bedreigt het mariene ecosysteem vanwege de belangrijke functies, zoals waterfiltratie, die weekdieren als sint-jakobsschelpen uitvoeren.

Aangezien metaalverontreiniging in veel kustgebieden over de hele wereld veel voorkomt, de onderzoekers zijn bezorgd dat andere soorten mariene weekdieren zoals mosselen, oesters en mosselen, die samen goed zijn voor meer dan een kwart van 's werelds zeevruchten, kan op dezelfde manier worden beïnvloed.

De huidige consensus over aanvaardbare niveaus van metaalverontreiniging moet worden herzien, zeggen de onderzoekers, omdat er aanwijzingen waren voor schade aan de schelpen van sint-jakobsschelpen, zelfs in gebieden met metaalverontreinigingsniveaus waarvan momenteel niet wordt aangenomen dat ze significante schade aan het mariene milieu veroorzaken.

Krachtig

Hoofdauteur van de studie, Dr. Bryce Stewart van de afdeling Milieu en Geografie van de Universiteit van York, zei:"Het feit dat vergelijkbaar lage niveaus van verontreiniging met zware metalen de structuur en sterkte van de schaal op zo'n krachtige manier lijken te beïnvloeden, vormt een uitdaging voor het beheer van mariene soorten en de instandhoudingsstrategieën. Dit geldt met name omdat de effecten die we hebben waargenomen waarschijnlijk in de toekomst versterkt door voortdurende menselijke activiteiten en klimaatverandering.

"De potentiële langetermijneffecten van antropogene metaalverontreiniging op mariene organismen, zoals blijkt uit ons werk, is opmerkelijk sinds de laatste grote mijn op het eiland Man in 1908 werd gesloten."

Over een periode van meer dan 13 jaar, de onderzoekers vergeleken sint-jakobsschelpen verzameld uit zes gebieden van de Ierse Zee rond het eiland Man. De meeste sint-jakobsschelpen vertoonden volkomen normale schelpgroei en sterkte. Echter, in een gebied bij Laxey, waarvan bekend is dat het verontreinigd is met metaalvervuiling, de schelpen waren aanzienlijk zwakker.

Verminderde breuksterkte

Structurele analyse van schelpen door natuurkundigen van de Universiteit van York onthulde dat Laxey-scallops aanzienlijk zwakkere schelpen en een verstoorde schelpstructuur hadden. De dodelijke schade bij de vangsten van sint-jakobsschelpen uit Laxey was twee keer zo hoog als die in niet-verontreinigde gebieden.

Gezamenlijk corresponderend auteur professor Roland Kröger, van de afdeling Natuurkunde aan de Universiteit van York, zei:"We analyseerden de schaalstructuur van de sint-jakobsschelpen met geavanceerde microscopietechnieken en ontdekten dat de schelpen uit Laxey dunner waren en een uitgesproken mineralisatieverstoring vertoonden evenwijdig aan het schaaloppervlak in het centrale gebied van zowel de bovenste als de onderste kleppen.

"Onze gegevens suggereren dat deze verstoringen een verminderde breuksterkte veroorzaakten en daarom de mortaliteit zouden kunnen verhogen.

"Het is niet precies duidelijk hoe metaalhoudende sedimenten het schelpvormingsproces kunnen beïnvloeden. Metalen kunnen worden opgenomen in schelpen ter vervanging van calcium tijdens het biomineralisatieproces of ze kunnen de activiteit van eiwitten tijdens het kristallisatieproces wijzigen en de schelpgroei verstoren."

Overtuigende argumenten

De onderzoekers keken naar een breed scala aan alternatieve verklaringen voor de impact op sint-jakobsschelpen, maar vonden geen andere omgevingsfactoren die hun resultaten konden verklaren.

Dr. Stewart voegde toe:"Hoewel de sint-jakobsschelpen nog steeds volkomen veilig zijn om te eten, wij geloven dat onze resultaten een overtuigend bewijs leveren dat metaalverontreiniging een belangrijke rol speelt bij de ontwikkeling van dunnere en zwakkere schelpen in Laxey, en dus de waargenomen hoge schadepercentages.

"De schelpkenmerken van tweekleppige weekdieren zoals kokkels, oesters, mosselen en sint-jakobsschelpen kunnen mogelijk een goede indicator zijn voor de wetenschappelijke gemeenschap bij het beoordelen van de invloed van verontreinigende stoffen op biologische organismen."

"Metaalvervuiling als een potentiële bedreiging voor de sterkte en overleving van schelpen in mariene tweekleppigen, " is gepubliceerd in het tijdschrift Wetenschap van de totale omgeving .