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April 2007

Korallenriffe in der Krise: Wie lange wird es sie noch geben?

Christian Wild

Ein wichtiges Forschungsfeld der Zwischenstaatlichen Ozeanographischen Kommission (IOC) der UNESCO ist die Korallenbleiche. Dr. Christian Wild von der Universität München, Träger des diesjährigen Heinz Maier-Leibnitz-Preises der DFG und Berater der IOC, erläutert die Ursachen der Korallenbleiche und beschreibt mögliche Gegenmaßnahmen.

© Christian Wild: Detailaufnahme eines intakten Korallenriffs im südlichen Great Barrier Riff (Australien). Das Riff ist hier geprägt von zahlreichen unterschiedlichen Kolonien der Hartkorallengattung Acropora.

Tropische Korallenriffe gehören zu den Lebensräumen weltweit mit den meisten unterschiedlichen Tier- und Pflanzenarten. Viele dieser Organismen sind bis heute nicht entdeckt und beschrieben worden, vor allem, weil sie gut getarnt sind und in schwer zugänglichen Höhlen innerhalb des Ökosystems Korallenriff leben. Leider gibt es inzwischen Anzeichen, dass sich viele Korallenriffe verändern, und zwar von einem Lebensraum, in dem Korallen dominieren, zu einem von Meeresalgen dominierten Lebensraum. Dies hat vor allem zwei Ursachen: die globale Klimaveränderung und anthropogene Faktoren wie Überfischung und Eintrag von Nährstoffen.

Beide Faktoren haben einen negativen Effekt für tropische Korallenriffe. Die globale Klimaveränderung, hervorgerufen durch den Anstieg der atmosphärischen Kohlendioxidkonzentration, führt im Ozean einerseits dazu, dass sich die durchschnittliche Wassertemperatur langsam aber stetig erhöht, andererseits aber das Wasser angesäuert wird. Dies wird durch einen im Juni 2005 erschienenen Bericht der British Royal Society eindrucksvoll belegt. Die Ansäuerung des Meeres sorgt dafür, dass Korallen weniger Kalk fällen können, also das Skelettwachstum verlangsamt ist, andererseits aber auch Kalkstrukturen im Meer angegriffen werden, insbesondere solche, die nicht von einer lebendigen Gewebeschicht überzogen sind. Dadurch sind weniger harte Strukturen für das Ansiedeln von tierischen Larven wie Korallen vorhanden.

Korallen reagieren außerdem sehr empfindlich auf Wassertemperaturen oberhalb eines gewissen Toleranzmaximums von je nach Art zwischen 29 und 33 Grad Celsius. Ab diesem Grenzwert kommt es zur so genannten Korallenbleiche (coral bleaching). Dies bedeutet, dass die Korallen die in ihrem Gewebe lebenden Mikroalgen verlieren, die hauptsächlich für die Färbung der Koralle verantwortlich sind. Diese Mikroalgen, Zooxanthellen genannt, kommen in erstaunlichen Dichten von bis zu einer Million Algenzellen pro Quadratzentimeter Korallenoberfläche vor. Symbiotische Wechselwirkungen zwischen der Wirtskoralle und den Zooxanthellen führen dazu, dass die Algen sehr intensiv Photosynthese betreiben können und so große Mengen an Kohlendioxid in organische Verbindungen, insbesondere Zucker, umwandeln. Bis zu 90 Prozent davon geben die Zooxanthellen an ihre Wirtskoralle ab, die den Zucker zur Energiegewinnung und zum Wachstum benützt. Mit ihrer sehr intensiven Photosynthese erleichtern die Zooxanthellen außerdem die Fällung von Kalk zum Bau des Korallenskeletts.

© Christian Wild: Teilweise ausgebleichte zweigbildende Korallenkolonie der Gattung Pocillopora aufgenommen im nördlichen Roten Meer (Ägypten)

Haben sich also die Zooxanthellen von der Koralle während der Korallenbleiche, deren genaue Mechanismen bis heute nicht vollständig geklärt sind, verabschiedet, beginnt für die Koralle eine Art Fastenzeit. Die Nahrung ist begrenzt, Wachstum und Skelettbau sind stark verlangsamt, zudem werden die Investitionen in Verteidigungsmaßnahmen reduziert. Die Koralle ist während dieser Zeit allgemein geschwächt, so dass Bakterien, Viren und Algen, die Korallen befallen beziehungsweise überwachsen, nun leichteres Spiel haben. Viele Korallen überleben einen solchen Angriff nicht und sterben ab. Erst wenn die Temperatur des Wassers deutlich abfällt, können Korallen wieder Zooxanthellen aus dem Wasser aufnehmen und sich erholen.

Die Korallenbleiche ist die weltweit am meisten verbreitete und gefährlichste Korallenkrankheit. Es gibt deutliche wissenschaftliche Befunde, dass die Fequenz großflächiger Korallenbleichen zunimmt. Sechs ausgedehnte Bleaching Ereignisse gab es seit 1979, während vor dieser Zeit kein einziges beobachtet wurde. Gerade in letzter Zeit waren große Areale im Indischen Ozean (vor allem 1998) und im Pazifik (vor allem 2002) betroffen, die zu einem Absterben vieler Korallenkolonien geführt haben. Wenn Korallen sterben, bleiben weiße Kalkskelette zurück, die als harte Strukturen im Meer sehr begehrt sind von einer Vielzahl von tierischen und pflanzlichen Organismen, zum Beispiel freischwimmenden Korallen- und Muschellarven sowie Seetang und schleimigen Algen, die eine festsitzende Lebensweise entwickelt haben. Es beginnt ein Wettbewerb um die freien Besiedlungsflächen, den normalerweise die am schnellsten wachsenden Organismen gewinnen.

Foto einer teilweise ausgebleichten Korallenkolonie
© Christian Wild: Knollenförmige Hartkorallenkolonie der Gattung Favites aus dem nördlichen Roten Meer mit gesunden (braune Färbung, unterer Teil) und ausgebleichten (weissliche Färbung, oberer Teil) Polypen. Der ausgebleichte Teil ist bereits teilweise abgestorben und von Algen überwachsen.

Überall dort wo Riffe in der Nähe dicht bewohnter Küstenabschnitte vorkommen, besteht die Gefahr, dass Nährsalze wie Phosphat und Nitrat ins Wasser gelangen, die das Wachstum von Algen beschleunigen. Zusätzlich wird durch intensive Fischerei in vielen Gebieten auch ein Großteil der Fische aus dem Riff entfernt, die als Algenfresser einen übermäßigen Bewuchs verhindern. Diese beiden Faktoren, Düngung und Überfischung, können dazu führen, dass schnellwüchsige Algen die vorhandenen harten Strukturen besetzen und danach eintreffende Korallenlarven aus dem Plankton keine Chance haben die Skelette ihrer toten Verwandten zu besiedeln.

Korallenriffe verändern sich deswegen an vielen Standorten. Wo noch vor wenigen Jahren Korallengärten in allen Farben zu sehen waren, überwiegt nun die Farbe grün. Oft kommt es auch zum Abwandern der meisten Fischarten aus solchen Riffen, da ihnen nun Nahrung und Unterschlupf fehlen. Wissenschaftliche Untersuchungen deuten an, dass sich im Verlauf einer solchen Riffveränderung auch die komplizierten Stoffkreisläufe und Recyclingmechanismen im Riff entscheidend ändern und die Biodiversität, also die Zahl der unterschiedlichen Tiere, Pflanzen und Mikroorganismen, dramatisch abnimmt.

Wie lange wird es also Korallenriffe in ihrer ursprünglichen Form noch geben? Das hängt ganz davon ab, ob es gelingt, wirksame internationale Schutzmaßnahmen umzusetzen. Natürlich ist es nicht möglich, Korallenriffe direkt vor dem Einfluss von hohen Temperaturen und angesäuertem Meerwasser zu schützen. Nur die rigorose Umsetzung von internationalen Vereinbarungen zur Reduktion der Emission von Treibhausgasen kann das erreichen. Im kleineren Rahmen haben sich marine Schutzgebiete (Marine Protected Areas, MPAs) als die wirksamsten Management-Werkzeuge zum Schutz von tropischen Korallenriffen erwiesen. Insbesondere MPA-Areale, in denen sämtliche Fischereiaktivitäten verboten sind (No Take Areas, NTAs), können als Refugium für solche Fische dienen, die sich von Algen ernähren. Ein Überwachsen von geschädigten und toten Korallen durch Algen kann so verhindert oder gemildert werden. NTAs fungieren auch als Quelle von Larven, die abgestorbene Riffabschnitte in der Umgebung neu besiedeln, und leisten so einen wichtigen Beitrag zur Erholung von geschädigten Korallenriffen. Wissenschaftler fordern, dass mehr MPAs eingerichtet und diese mit einem effektiven Management ausgestattet werden, das insbesondere den Eintrag von Nährsalzen verhindert. Gleichzeitig sollten mindestens 30 Prozent aller Korallenriffe zu NTAs erklärt werden, und diese zu einem Netzwerk verbunden werden, damit ein Austausch von Larven zur Neuansiedlung möglich wird.

Düstere Prognosen gehen inzwischen davon aus, dass 60 Prozent der globalen Korallenriffe im Jahre 2030 verschwunden sein werden und nur noch einige wenige Riffe die Jahrhundertwende überstehen. Um dies zu verhindern, muss nun dringend gehandelt werden.

Die IOC hat schon im September 2000 eine internationale Expertengruppe ins Leben gerufen, deren Hauptziel es ist, vorhandene Wissenslücken zu schließen sowie Lösungsansätze für die Beobachtung und das Management von Korallenriffen zu entwickeln sowie Vorhersagen zum Zustand der Korallenriffe zu machen. Im Jahre 2005 wurde diese IOC Arbeitsgruppe dann als eine von 6 Arbeitsgruppen integriert in ein von der GEF, Weltbank und University of Queensland finanziertes "Global Coral Reef Targeted Research and Capacity Building Project (CRTR)", das zunächst auf fünf Jahre angesetzt ist. Dieses Projekt bringt 80 führende Korallenriffwissenschaftler zusammen, die schwerpunktmäßig an vier „Centers of Excellence“ in Tansania, Mexiko, den Philippinen und Australien arbeiten.

Dr. Christian Wild ist Leiter der Emmy-Noether Nachwuchsgruppe Coral Reef Ecology Working Group am GeoBio-Center der LMU München, Richard-Wagner-Str. 10, 80333 München, sowie Berater der Intergovernmental Oceanographic Commission (IOC), Ocean Sciences Section, UNESCO Headquarters, Paris

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