Lezing voor NIBI VO Conferentie 2020

1. Stille getuigen
Het zeeleven als geschiedenisboek
Emma Versteegh

2. Het klimaat verandert
• Weer- en
klimaatmetingen: ~150-
200 jaar
• Daarvoor: ???
(D. Bice)

3. (Mann et al., 2008)
(Jouzel et al., 2007)

4. (Heidi Roop)
(ISTOCK)
• Waarom willen we langere
klimaatreeksen hebben?
• Het verleden is de sleutel tot het
heden, en de toekomst!
• Voorbeelden van klimaatproxy’s?
• IJskernen, boomringen, …
Terug in de tijd: klimaatproxy’s

5. (Schweingruber, 1983)
Dendrochronologie

6. Het zeeleven als geschiedenisboek:
sclerochronologie

7. Sclerochronologie
(Holland et al., 2014)

8. (Reynolds et al. 2017)

9. Dus:
In de diktes van jaarringen van schelpen kan zeewatertemperatuur
vastgelegd worden, of bijvoorbeeld voedselhoeveelheid (algenbloei) of
zoutgehalte.
• Je hebt schelpsoorten nodig die voldoende oud worden (> tientallen
jaren)
• Je hebt veel materiaal nodig
• Die vind je niet overal (vooral in koudere gebieden)
• Maar er is meer mogelijk!

10. Koralen

11. (Cole et al., 2000) (Thomas Felis, MARUM)

12. (http://blog.marinedepot.com​) (Cusack et al., 2015)
Rode kalkalgen

13. Sclerochemie
• Monsters nemen van de groeibanden
• Chemische analyse, bijv. sporenelementen: Mg, Sr, …; stabiele
isotopen: O, C, N, …
• Mogelijk aan een veelheid aan organismen.
• Als het maar een (kalk-)skelet vormt wat bewaard blijft
• Wat is het verband met omgevingsvariabelen?
• ➝ proxycalibratie

14. Proxycalibratie:
Leggen zoetwatermosselen
overstromingen en droogtes vast?

15. Zuurstofisotopen
Niet alle isotopen zijn radioactief
16O: 99,8 %
18O: 0,2 %

16. Breedtegraadeffect op de isotopensamenstelling van
water

18. Continentaal effect op de isotopensamenstelling
van water

20. Rivieren Rijn en Maas

21. Overstromingen en
droogtes
waterschappen.nl
De Gelderlander: E. van Elk

22. Zuurstofisotopen in de rivieren
Maas
Lage waarden in de winter door
winterneerslag met weinig 18O
Hoge waarden tijdens de zomer door
verdamping en zomerneerslag met
veel 18O
Rijn
Extra factor: Smeltwater uit de Alpen
tijdens de zomer → lage waarden
22

23. Smeltwater
Hoog debiet
Droge zomer

25. Terug naar de schelpen:
zoetwatermossels -
Unionidae
Unio crassus
Bataafse stroommossel
Unio pictorum
schildersmossel
Unio tumidus
bolle stroommossel
Dit zijn waanzinnig interessante dieren,
laten we even een zijpaadje nemen…

26. Diversiteit

28. (Amazon.com)
(MN DNR)
(Illinois State Museum)

29. Levenscyclus
(J. Madill, Frenchman River Biodiversity Project)

30. • Meer fascinerende foto’s en filmpjes: http://unionid.missouristate.edu

31. Zoetwatermossels
leggen waterchemie vast
in groeibanden in de
schelp
Water δ18O & temperatuur 
aragoniet δ18O
1000 ln  = 2.559 (106 T-2) + 0.175
(Grossman & Ku, 1986; Dettman et al., 1999)

32. Monitorexperiment:
kooien in vistrappen

34. Resultaten:
spreiding waarden
per schelp

35. Resultaten:
seizonaal patroon
binnen schelp
(Versteegh et al., 2009)

36. Voorspelde schelp δ18O
waarden

38. (Versteegh et al., 2010)

39. Resultaten: natte en droge jaren
(Versteegh et al., 2011)

40. Terug in
de tijd
(Versteegh et al., 2010)

41. (M. Zubimendi)

42. Proxycalibratie:
Leggen blauwe mossels
smeltwaterhoeveelheden vast?

43. Mytilus edulis
• Gewone blauwe mossel
• Bij ons 2-3 jaar oud
• In Groenland >20 jaar
• Veel te vinden in archeologische
vondsten in Groenland
• Kunnen we daar gebruik van
maken om klimaat te
reconstrueren in Groenland?

44. • Legt zuurstofisotopen vast in schelp (in het lab):
Water δ18O & temperatuur  calciet δ18O
1000 ln α(calcite-water) = 18.02 (103 T-1) − 31.84
• Relatie met smeltwaterhoeveelheid?
(Wanamaker et al., 2006, 2007)

47. • Ja, smeltwaterhoeveelheden
worden vastgelegd
• …, maar het water moet niet té
zoet worden
(Versteegh et al., 2012)

48. (C. Andreasen)

49. Leggen blauwe mossels menselijke
populatiegrootte vast?

50. Stikstofvervuiling
Kunstmest; afvalwater
 Eutrofiëring; verstoring van
ecosystemen (zeegras  algen);
 Rood getij; verlammende
schelpdiervergiftiging
Natuurlijke hoeveelheid
beschikbare stikstof (N) is
meestal onbekend

51. Stikstofisotopen in de voedselketen
51
(http://www.planeetzee.be)

52. (Cabana & Rasmussen, 1996)
Isotopenwaarde basis voedselketen
gerelateerd aan menselijke populatie

53. Carmichael et al. (2008)
Mossels leggen % afvalwater vast

54. De rivier de Zenne
• Stroomde door Brussel, komt uit
in de Schelde
• Zwaar vervuild, werd een open
riool in de 16de eeuw
• Overwelving compleet in 1871
• Verlegging in 1955
• Waterzuivering pas gerealiseerd
in 2007

55. 1657

58. Gewone mossel: Mytilus edulis
Verzameld uit vondsten in België
en Nederland
Gedateerd door associatie met
omliggende artefacten
Archeologische schelpen

59. 6.0
7.0
8.0
9.0
10.0
11.0
12.0
13.0
14.0
15.0
16.0
0 500 1000 1500 2000
Year AD
d15N
(‰)
δ
15
N
(‰
AIR)

60. Slicher van Bath (1963)
West-Europese populatie

61. Nog meer proxy’s uit de
zee: oceaanbodemkernen…
(Psammophile national geographic)
(Hannes Grobe)

62. (NOAA)
…otolieten, statolieten
(Kaplan et al., 2013)

63. Waar zijn al die proxydata voor nodig? Reconstructies…
(Lauer & Weiß, 2018)

64. …en voorspellingen
(IPCC)

65. Lesidee - Zoetwatermosselen
filteren water
• Zoetwatermosselen kun je bijna overal vinden met een
netje in de modder.
• Mossels zijn meester-filteraars.
• Ontwerp een experiment met verschillende hoeveelheden
water/ aantallen/groottes mosselen en vergelijk hoe snel
het water schoon wordt.
• Hoe veel volume water filtert een mossel per uur?
• Wat is hun belang in een ecosysteem?
• Laat de mossels na afloop van het experiment weer vrij. In
een aquarium hebben ze niet voldoende voedsel om lang te
overleven.

66. Lesidee - Invasieve exoten
• Aquatische ecosystemen bevatten talrijke invasieve exoten,
bijv. driehoeksmossel, Aziatische korfmossel, toegeknepen
korfmossel (zoet water), Japanse oester, Amerikaanse
zwaardschede (zout water).
• Leerlingen kunnen op verschillende plekken inventariseren
welke exotische en inheemse schelpen er voorkomen
(zoekkaart) en proberen te beredeneren waarom welke
soorten waar voorkomen.
• Hoe zijn de exoten hier gekomen?
• Waarom zijn ze zo succesvol?

67. Dank u! Vragen?
• Planeet Zee: lesmateriaal over voedselwebben,
oceaanverzuring etc. http://www.planeetzee.be
• Fascinerende foto’s en filmpjes over
zoetwatermosselen:
http://unionid.missouristate.edu