Mosselbedden ‘zo sterk als staal’

Mosselbedden zijn niet een willekeurige verzameling mossels, maar de mossels vormen een patroon dat lijkt op de manier waarop moleculen en atomen zijn gerangschikt in materialen als brons en staal, of in polymeren zoals rubber. Een team van ecologen en wiskundigen van het NIOZ Koninklijk Nederlands Instituut voor Onderzoek der Zee en de universiteiten van Utrecht en Leiden, onthullen hun bevindingen in het tijdschrift Proceedings of the National Academy of Science (PNAS) van 1 juli.

“We ontdekten in onze studie dat mossels een patroon vormen volgens het principe van ‘fase-scheiding’, een binnen de ecologie onbekend proces,” benadrukt drs. Quan-Xing Liu van het NIOZ, op dit moment verbonden aan de Universiteit van Amsterdam. Fase-scheiding, waarbij moleculen en atomen van een verschillend type zich van elkaar scheiden en daarbij ruimtelijke patronen vormen, is een belangrijk fysisch proces wat de sterkte verklaart van legeringen zoals brons en staal, of polymeren zoals rubber.
 
Ecologische modellen die het ontstaan van regelmatige, zelf-georganiseerde ruimtelijke patronen verklaren, waren tot nu toe voornamelijk gebaseerd op ruimtelijke verschillen in de groei of sterfte van organismen. Het principe achter fase-scheiding is gebaseerd op beweging, en betreft dus het gedrag van dieren. Dat is dus een fundamenteel ander proces van ecologische patroonformatie,” voegt Liu toe.
 
Experimenten voor in de schoolklas
“Deze ontdekking werd gedaan met een heel simpel experiment, dat in elke schoolklas herhaald kan worden,” zegt prof. dr. Johan van de Koppel van het NIOZ, de begeleider van Liu. “We hebben mossels gelijkmatig uitgespreid over de bodem van een aquarium en met behulp van een camera zien we dat de mossels vervolgens een regelmatig verspreid patroon vormen. Dit patroon vormt uiteindelijk een soort net, wat erg lijkt op het patroon wat in natuurlijke mosselbedden wordt gevonden. In deze netvormige patronen zijn de mossels goed beschermd tegen golven en tegen roofdieren zoals meeuwen, die graag een hapje mossels nuttigen.”

website NIOZ