Calcein and manganese experiments for marking the shell of the common cockle (Cerastoderma edule): tidal rhythm validation of increments formation

¹ IFREMER, Centre Manche-mer du Nord, Sclerochronology Centre, Laboratoire Ressources halieutiques, 150 quai Gambetta, BP 699, 62321 Boulogne-sur-mer, France
² IFREMER, Centre Manche-mer du Nord, Laboratoire Environnement côtier et Ressources aquacoles, 150 quai Gambetta, BP 699, 62321 Boulogne-sur-mer, France
³ UPMC Univ Paris 06, CNRS FRE 3350, Laboratoire d’Ecogéochimie des Environnements benthiques (LECOB), Observatoire océanologique, av. du Fontaulé, 66650 Banyuls-sur-mer, France
⁴ UPMC Univ Paris 06, UMR 7193, iSTeP, Laboratoire Biominéralisations et Environnements sédimentaires, Case Postale 116, 4 place Jussieu, 75252 Paris Cedex 05, France

^a Corresponding author: kelig.mahe@ifremer.fr

Received: 25 June 2010
Accepted: 27 July 2010

Abstract

This work focuses on investigating the potential of calcein and manganese as growth markers of the common cockle (Cerastoderma edule) in the bay of Somme (France). Recapture of shells, previously marked using a chemical marking and then bred in natural conditions, was performed in order to determine the shell growth patterns. Calcein marking has shown a fluorescent increment in shells after only 30 min immersion time at 150 mg L^-1, but also for shells immersed 3 h at 50 mg L^-1. Likewise, manganese shell marking was revealed under cathodoluminescence for shells immersed 1 h at 120 mg L^-1 as well as for shells which spent 4 h at 90 mg L^-1. A numerical analysis performed on each marked cockles has revealed 23 micro-increments between the mark and the ventral edge of the valves, corresponding to the 23 tides that occurred during the 12 days at liberty post marking. The periodicity of increment formation is thus validated for a tidal frequency. The growth rates of C. edule, ranged from 11.67 to 19.94 μm d^-1, decreased significantly with increasing shell length. This preliminary study gives a clue to the understanding of cockle growth and could be used in shellfish production for cockle age monitoring, but also for chemical analysis to learn more about biomineralization process of this species.

Résumé

Cette étude a pour but d’observer le potentiel de la calcéine et du manganèse comme marqueurs de la croissance de la coque commune (Cerastoderma edule) en baie de Somme (France). Pour connaître la croissance, des individus sont dans un premier temps capturés, marqués à l’aide de l’un des marqueurs chimiques et relâchés dans le milieu naturel puis dans un deuxième temps, ils sont recapturés. La calcéine montre une strie fluorescente après seulement 30 minutes d’immersion pour une concentration de 150 mg L^-1 et pour 3 h à 50 mg L^-1. De même, une marque due au manganèse est observée en utilisant le procédé de cathodoluminescence pour 1 heure d’immersion à 120 mg L^-1 et 4 h à 90 mg L^-1. Une analyse numérique de plusieurs coques marquées a permis de mettre en évidence la présence de 23 stries entre la strie de marquage et le bord de la coquille correspondant à 23 marées et à 12 jours. Ainsi, la périodicité de formation des stries de croissance a été validée avec une fréquence liée à l’oscillation des marées. Les taux de croissance journalière observés de C. edule, compris entre 11,67 et 19,94 μm d^-1, diminuent significativement avec l’augmentation de la taille de l’individu. Cette étude préliminaire participe à la connaissance de la croissance de la coque commune et pourrait être un outil dans la surveillance des productions de ce bivalve. De plus, en couplant un travail de ce type à une analyse chimique de la coquille, les processus de biominéralisation de cette espèce pourraient être analysés.