Meeresbiologie: Friss oder stirb!
In gesunden und bunt schillernden Riffen tobt das Leben. Doch immer wieder gehen Korallenpolypen ein, und die artenreichen "Regenwälder der Ozeane" werden zu Wüsten aus nackten Kalkgerüsten. Ungefähr ein Drittel der weltweiten Riffe sind bereits abgestorben, und nach weiteren drei Jahrzehnten könnten es sogar alle sein - Opfer der globalen Erwärmung.
© Philip Munday (Ausschnitt)
Ein merkwürdiges Phänomen raubt seit etwa dreißig Jahren den tropischen Riffkorallen ihre Farbenpracht. Steigt die Wassertemperatur in ohnehin warmen Flachmeeren über Gebühr an, erscheinen die Nesseltiere nur noch als knochenweiße Skelette und sterben bald ganz ab. Auf einen Schlag raffte die so genannte Korallenbleiche 2002 sogar ganze sechzig Prozent des Great Barrier Reefs vor Australien dahin.
"Fast alle Korallen decken ihren Tagesbedarf an Energie über die Nährstoffzufuhr durch Symbionten", erklärt Andrea Grottoli von der Ohio-State-Universität die enge Lebensgemeinschaft zwischen den Nesseltieren und winzigen Mikroalgen, die sich in deren Körpergewebe einnisten. Ihre Pigmente sorgen für die unglaubliche Farbenpracht der ansonsten farblosen Hohltiere, sie helfen beim Gerüstbau und versorgen die Korallen mit Zucker, Fetten sowie zusätzlichem Sauerstoff. Doch schon geringste Temperaturänderungen bringen das empfindliche System aus der Balance.
Manche Korallenarten allerdings überleben solche Durststrecken. Zusammen mit James Palardy von der Brown-Universität und Lisa Rodrigues von der Villanova-Universität erforschte die Geowissenschaftlerin deren Strategien. Sie wollten herausfinden, wie Korallen den Kampf gegen die Bleiche aufnehmen könnten. In mehreren Seewassertanks beobachteten die Forscher, wie drei verschiedene hawaiianische Steinkorallen auf eine Temperaturerhöhung von gewohnten 27 auf überhitzte 30 Grad Celsius reagierten. Nach einem Monat maßen die Wissenschaftler die Chlorophyllkonzentration, die Fotosyntheserate und den Lipidgehalt in den Hohltieren. Die noch Lebenden brachten sie zurück in die See zu ihrem Heimatriff, wo sie sich erholen sollten. Doch noch waren die Korallenprobanden nicht entlassen.
Denn zwei Wochen später deckten die Forscher einige der geschwächten Polypen fünf Tage lang mit einem feinmaschigen Netz ab, so dass sie nicht mehr an Plankton herankamen – auf die hungrige Korallen gern zurückgreifen. Nur einmal am Tag durften die Tiere mit ihren Fangarmen diese Leibspeise in sich hinein schaufeln. Gleich anschließend sezierten die Wissenschaftler einige der ausgebleichten Tiere und zählten akribisch durch, wie viel Plankton der jeweilige Polyp während der Fressorgie zu sich genommen hatte. Dabei zeigten sich dramatische Unterschiede zwischen den drei getesteten Arten.
Die knollige Gelbgelappte Koralle Porites lobata und deren verzweigte Schwester, die Fingerkoralle Porites compressa, nutzten zunächst ihre bestehenden Energiereserven, um die Bleichphase mit Ach und Krach zu überstehen. Nachdem die Reserven aufgebraucht waren, fraßen beide Arten aber nicht mehr als vorher und gingen so nach und nach ein. Ganz anders dagegen die Reiskoralle Montipora capitata: Aus diesem ehemaligen Suppenkasper wurde eine regelrechte Naschkatze, die sich ordentlich den Bauch voll schlägt. Sie steigerte ihre Futterration um nahezu das Fünffache, sodass sie nicht nur ihren Tagesbedarf decken, sondern sogar ihre Energiereserven wieder aufstocken konnte.
"Sind die Symbionten erst weg", erklärt Grottoli, "bleiben den Korallen anscheinend genau zwei Möglichkeiten: entweder ihre Energiereserven aufzubrauchen und danach an Erschöpfung zu sterben oder zu fressen, was das Zeug hält."
Theoretisch könnten also alle Korallen die Bleiche überleben. Viele schaffen es jedoch nicht, ihren Stoffwechsel von der Nährstoffzufuhr durch Symbionten auf Planktonnahrung umzustellen. Klar im Vorteil sind die Arten, die sich bei Hitzestress plötzlich voll stopfen und so den Verlust ihrer Symbionten ausgleichen. Sie werden sich durchsetzen im Riff und weniger gierige Arten verdrängen.
"Fast alle Korallen decken ihren Tagesbedarf an Energie über die Nährstoffzufuhr durch Symbionten", erklärt Andrea Grottoli von der Ohio-State-Universität die enge Lebensgemeinschaft zwischen den Nesseltieren und winzigen Mikroalgen, die sich in deren Körpergewebe einnisten. Ihre Pigmente sorgen für die unglaubliche Farbenpracht der ansonsten farblosen Hohltiere, sie helfen beim Gerüstbau und versorgen die Korallen mit Zucker, Fetten sowie zusätzlichem Sauerstoff. Doch schon geringste Temperaturänderungen bringen das empfindliche System aus der Balance.
"Korallen leben immer am Limit"
(Andrea Grottoli)
Erwärmen sich die tropischen Meere auf 30 Grad Celsius, produzieren die winzigen Untermieter der Korallen schädliche Nebenprodukte wie zum Beispiel Sauerstoff-Radikale. Um sich vor Vergiftung zu schützen, müssen die Hohltiere ihre Partner innerhalb kürzester Zeit abstoßen. Manchmal verlieren die Zooxanthellen aber auch ihre Pigmente und gehen ein oder werden von ihren zuvor noch gastfreundlichen Wirten einfach verdaut. Ohne ihre früheren Helfershelfer können die jedoch nicht mehr wachsen und müssen hungern. "Korallen leben also immer am Limit. Sobald es nur ein kleines bisschen wärmer wird, kommt zur Katastrophe", so Grottoli.
(Andrea Grottoli)
Manche Korallenarten allerdings überleben solche Durststrecken. Zusammen mit James Palardy von der Brown-Universität und Lisa Rodrigues von der Villanova-Universität erforschte die Geowissenschaftlerin deren Strategien. Sie wollten herausfinden, wie Korallen den Kampf gegen die Bleiche aufnehmen könnten. In mehreren Seewassertanks beobachteten die Forscher, wie drei verschiedene hawaiianische Steinkorallen auf eine Temperaturerhöhung von gewohnten 27 auf überhitzte 30 Grad Celsius reagierten. Nach einem Monat maßen die Wissenschaftler die Chlorophyllkonzentration, die Fotosyntheserate und den Lipidgehalt in den Hohltieren. Die noch Lebenden brachten sie zurück in die See zu ihrem Heimatriff, wo sie sich erholen sollten. Doch noch waren die Korallenprobanden nicht entlassen.
Denn zwei Wochen später deckten die Forscher einige der geschwächten Polypen fünf Tage lang mit einem feinmaschigen Netz ab, so dass sie nicht mehr an Plankton herankamen – auf die hungrige Korallen gern zurückgreifen. Nur einmal am Tag durften die Tiere mit ihren Fangarmen diese Leibspeise in sich hinein schaufeln. Gleich anschließend sezierten die Wissenschaftler einige der ausgebleichten Tiere und zählten akribisch durch, wie viel Plankton der jeweilige Polyp während der Fressorgie zu sich genommen hatte. Dabei zeigten sich dramatische Unterschiede zwischen den drei getesteten Arten.
Die knollige Gelbgelappte Koralle Porites lobata und deren verzweigte Schwester, die Fingerkoralle Porites compressa, nutzten zunächst ihre bestehenden Energiereserven, um die Bleichphase mit Ach und Krach zu überstehen. Nachdem die Reserven aufgebraucht waren, fraßen beide Arten aber nicht mehr als vorher und gingen so nach und nach ein. Ganz anders dagegen die Reiskoralle Montipora capitata: Aus diesem ehemaligen Suppenkasper wurde eine regelrechte Naschkatze, die sich ordentlich den Bauch voll schlägt. Sie steigerte ihre Futterration um nahezu das Fünffache, sodass sie nicht nur ihren Tagesbedarf decken, sondern sogar ihre Energiereserven wieder aufstocken konnte.
"Sind die Symbionten erst weg", erklärt Grottoli, "bleiben den Korallen anscheinend genau zwei Möglichkeiten: entweder ihre Energiereserven aufzubrauchen und danach an Erschöpfung zu sterben oder zu fressen, was das Zeug hält."
Theoretisch könnten also alle Korallen die Bleiche überleben. Viele schaffen es jedoch nicht, ihren Stoffwechsel von der Nährstoffzufuhr durch Symbionten auf Planktonnahrung umzustellen. Klar im Vorteil sind die Arten, die sich bei Hitzestress plötzlich voll stopfen und so den Verlust ihrer Symbionten ausgleichen. Sie werden sich durchsetzen im Riff und weniger gierige Arten verdrängen.
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