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Articles

Vol. 45 (2009)

A model of horse mussel reef formation in the Bay of Fundy based on population growth and geological processes

DOI
https://doi.org/10.4138/atlgeol.2009.007
Submitted
March 27, 2009
Published
November 28, 2009

Abstract

From a total of 14 geological sediment provinces recognized in the Bay of Fundy only five: sand with bioherms, gravel/cobble, gravel /scallop bed, mottled gravel and glacio-marine mud were found to have significant populations of the horse mussel, Modiolus modiolus. Valve increment measures of annual growth rings in the early years of life of populations of these Bay of Fundy horse mussels, suggest that growth rates vary with the geological province where they are found. Horse mussel populations grow fastest on sand with bioherms, closely followed by those growing on gravel/scallop bed; the slowest growing are found on gravel/ cobble and mottled gravel geological provinces. Multibeam bathymetry and backscatter data have been collected in an area of mussel reefs in the central part of the Bay of Fundy. The data indicates that the mussel reefs (bioherms) tend to occur on the eastern side of small, gravel covered, glacial ridges on the seabed and form a variety of single and multiple, long and short reefs that rise above the seabed up to 3 m high. They are always associated with sand in transport at the seabed in a variety of bedforms. A conceptual model of formation and location is presented that considers: current velocity and turbulence, well-mixed water masses, seabed morphology, sediment distribution and sediment transport, as causative factors. RÉSUMÉ D’un total de 14 classes de sédiments géologiques reconnues dans la baie de Fundy, seulement cinq (biohermes, gravier/galets, gravier/fond de pétoncle, gravier tacheté et boue glacio-marine) renfermaient des populations importantes de modiole Modiolus modiolus. Les mesures de l’augmentation valvaire des cernes d’accroissement annuels durant les premières années de vie des populations de modioles dans la baie de Fundy indiqueraient que les taux de croissance varient selon la classe de sédiment géologique où ils se trouvent. Les populations de modioles croissent plus rapidement dans le sable renfermant des biohermes, et la croissance est presque aussi grande chez les modioles présents dans les classes de sédiments composées de gravier/fond de pétoncles; la croissance la plus lente a été observée dans les classes de sédiments géologiques composées de gravier/galets et de gravier tacheté. Des données ont été recueillies au moyen de la bathymétrie par secteurs et de la rétrodiffusion dans une zone de récifs de moules de la partie centrale de la baie de Fundy. Les données indiquent que les récifs de moules (biohermes) semblent se former sur le côté est de petites crêtes glaciaires recouvertes de gravier sur le plancher sous‑marin, et qu’ils forment divers récifs uniques et multiples, longs et courts, qui s’élèvent sur le plancher sous-marin jusqu’à une hauteur de trois mètres. Ils sont toujours associés avec le sable déplacé sur le plancher sous-marin dans diverses morphologies de fond. On présente un modèle conceptuel de la formation et de l’emplacement qui considère comme facteurs de causalité les éléments suivants : la vitesse et la turbulence actuelles, les masses d’eau homogènes, la morphologie du plancher sous-marin, la répartition des sédiments et les transports sédimentaires. [Traduit par la redaction]