Korallenbleiche

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Tote Steinkorallen
Gesunde Steinkorallen

Mit Korallenbleiche wird ein Ausbleichen der Steinkorallenstöcke bezeichnet, das zum anschließenden Absterben der Korallen führen kann.

Korallen sind lebende Organismen. Sie gehören zu den Nesseltieren und siedeln in Symbiose mit photosynthetisch aktiven Einzellern (Zooxanthellen) auf einer Kalkschicht, die von Jahr zu Jahr wächst. Werden die Zooxanthellen von der Koralle abgestoßen, verliert der Korallenstock seine Farbenpracht. Dieses Phänomen kann örtlich begrenzt, aber auch großflächig auftreten und wird Korallenbleiche genannt. Sie tritt vor allem bei zu hohen Wassertemperaturen auf.

Mit der globalen Erwärmung nimmt die Häufigkeit und Intensität von Bleichereignissen zu. Korallenbleiche in Verbindung mit anderen Stressoren, wie die Versauerung der Meere oder Einträgen von Schadstoffen, darunter vor allem Stickstoff oder Phosphor, erhöht die Mortalität der Korallen weltweit. Für viele Riffe droht ein Kipppunkt überschritten zu werden, ab dem sie unwiederbringlich verloren gehen.[1]

Bleichprozess[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Steinkorallen leben in Symbiose mit Zooxanthellen, diese sind unter anderem auch für die Färbung der Korallen verantwortlich. Die Zooxanthellen leben endosymbiotisch in den Zellen der Korallenpolypen. Sie sind in der Lage, wie eine Art Niere Schadstoffe in den Zellen der Polypen zu beseitigen, vor allem aber betreiben sie Photosynthese und versorgen die Korallen mit Glukose, Glycerol und Aminosäuren. Zwar sind Korallen auch Filtrierer, d. h. sie filtern Mikroplankton aus dem Meerwasser, jedoch ist in den nährstoffarmen warmen tropischen Gewässern die Versorgung durch photosynthetisch gebildete Nährstoffe für sie essentiell, ihr Anteil an der Gesamtnährstoffversorgung kann bis zu 90 % betragen (→ Riffparadoxon).[2][3]

Diese symbiotische Beziehung reagiert empfindlich auf eine Reihe von Stressoren, darunter regionale, wie verschiedene Umweltgifte, zu intensive Sonneneinstrahlung oder eine abrupte Änderung der Salinität des Meerwassers, und globale, vor allem Wärmestress. Die Zooxanthellen beginnen bei einer zu hohen Temperatur des Meerwassers – bei der Art Oculina patagonica liegt die Schwelle z. B. bei 29° Celsius[4] – ihre Fähigkeit zur Photosynthese einzubüßen (→ Photoinhibition). Es kommt zu oxidativem Stress, der auf die Wirtszellen toxisch wirkt.[3] Als Folge davon werden die Zooxanthellen von den Korallen abgestoßen, welche damit auch ihre Färbung verlieren und „ausbleichen“.[5] Manche Korallen sehen nach dem Ausbleichen, statt kalkweiß, auch pastellartig blau, gelb oder rosa aus, Ursache hierfür sind von den Korallen gebildete Proteine.[3]

Bei welcher Temperaturschwelle diese Disassoziation von Koralle und Zooxanthelle genau eintritt, hängt u. a. von den beteiligten Arten ab. Besonders feingliedrige, verzweigte Korallen sind anfällig für höhere Temperaturen, darunter Seriatopora, Stylophora, Pocillopora, Acropora und Montipora. Zu den resistenteren massiven Gattungen zählen Porites oder Goniopora.[3] Auch bei den Zooxanthellen gibt es eine große Artenvielfalt, oft werden zu verschiedenen Kladen gehörende Zooxanthellen in den gleichen Korallenarten gefunden. Hitzetolerantere Zooxanthellen kommen vor allem im sehr warmen Persischen Golf vor, im benachbarten kühleren Roten Meer hingegen sind empfindlichere Arten zuhause. Inwieweit die Art der Zooxanthellen Einfluss auf Nährstoffversorgung, Wachstum oder Hitzeresistenz der Lebensgemeinschaft hat, ist Gegenstand der Forschung.[6]

Neuere Studien zeigen, dass außerdem die Verfügbarkeit von Nährstoffen, vor allem Stickstoff und Phosphor, einen wichtigen Einfluss auf die Symbiose hat.[7] In einem Riff nahe der Florida Keys war eine Hauptursache menschlicher Stickstoffeintrag, etwa von ausgeschwemmtem Dünger oder Abwässern, in die Meere. Ein gestörtes Phosphor-Stickstoff-Verhältnis machte die Korallen wahrscheinlich anfällig für thermalen Stress.[8]

Ohne Zooxanthellen können Korallen nicht dauerhaft überleben. Sie sterben ab, falls die Zooxanthellen nicht innerhalb eines Zeitraumes von etwa acht Wochen zurückkehren (der genaue Zeitraum ist artspezifisch).[5]

Nach einer Bleiche können sich Korallenriffe durch Wiederbesiedlung unter Umständen regenerieren. Bei bestimmten Korallen ist dies innerhalb von 10 bis 15 Jahren möglich, bei alten Riffen dauert dieser Prozess viele Jahrzehnte. Dabei darf es zu keiner weiteren Korallenbleiche oder sonstigen weiteren Störung der Erholungsphase kommen.[5] Faktoren wie Wasserverschmutzung, Überfischung und Krankheiten verlangsamen die Erholung der Korallenriffe.[5]

Erwärmung der Ozeane[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Durch die globale Erwärmung kommt es zu einer permanenten Erwärmung der Ozeane weltweit.[5] In der Folge können ganze Riffe der Korallenbleiche zum Opfer fallen und großflächig absterben. Außerdem führen die erhöhten Wassertemperaturen nicht nur zur Korallenbleiche, sondern verringern auch die Fortpflanzungsfähigkeit der überlebenden Korallen.

Bei weiter voranschreitenden Erwärmung nehmen Häufigkeit, Intensität und Dauer von Phasen ungewöhnliche hoher Meerestemperaturen zu (→ Marine Hitzewelle). Dadurch wird der Zeitraum zwischen zwei Korallenbleichen in immer mehr Regionen für eine Erholung zu kurz.[9][10] Die Häufigkeit und Intensität von Bleichereignissen nimmt zu, obwohl – möglicherweise infolge des Absterbens besonders temperaturempfindlicher Korallenarten – seit den 2000er Jahren Bleiche tendenziell erst ab einer höheren Wassertemperatur eintritt.[11] Bei weiter steigenden Treibhausgaskonzentrationen können bis Ende des Jahrhunderts alle Riffe weltweit von mindestens einer Bleiche pro Jahrzehnt betroffen sein.[12] Wenn Korallenriffe auch in Zukunft weiter existieren sollen, sind Maßnahmen für eine rasche Begrenzung der globalen Erwärmung notwendig.[13]

Folgen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Das tote Kalkskelett der Korallen

Neben den Regenwäldern gelten die Korallenriffe als die artenreichsten Lebensräume der Welt. Bisher sind etwa 60.000 verschiedene Arten in diesem Lebensraum entdeckt worden. Es werden jedoch mehr als 400.000 Arten in den Riffen vermutet, so leben hier mehr als ein Viertel aller bekannten Meeresfische. Die Größe aller Riffe wird auf über 600.000 km² geschätzt. Seit über 225 Millionen Jahren existieren die Korallenriffe und gehören zu den ältesten Ökosystemen der Welt.

Wenn Korallen absterben, nimmt die Artenvielfalt ab und ganze Ökosysteme können zusammenbrechen: Einige Korallenarten können verschwinden und mit ihnen Fische, die von ihnen als Nahrungsquelle abhängig sind oder sie als Platz zur Aufzucht ihrer Jungen benötigen.

Fischer verlieren ihre Nahrungsgrundlage; Tauchtourismus als Einkommensquelle verschwindet ebenso wie der Schutz vor Ozeanwellen.

Beobachtete Bleichereignisse[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Korallenbleiche vor Réunion

Die Korallenbleiche ist nicht neu und wurde bereits in den 1970er Jahren beobachtet. Damals trat das Ereignis jedoch nur temporär und örtlich begrenzt, nach starken Regenfällen oder lang anhaltendem Niedrigwasser auf. Ein Jahrzehnt später, 1997–1998, wurde das erste weltweite Bleichereignis beobachtet. Weitere globale Ereignisse traten 2010 und 2015–2017 auf.[1]

Während des El Niño im Jahre 1998 trat die Korallenbleiche im Indischen Ozean und im westlichen Pazifik besonders stark auf. Großflächig lag die Temperatur des Wassers über Monate 1 bis 3 °C über dem Durchschnitt. Bei den Malediven bleichten zu dieser Zeit in der Nähe der Wasseroberfläche 98 % der Korallen.

Bei Korallenbleichen in den Jahren 1998 und 2002 im Great Barrier Reef waren etwa 50 bis 60 % der dortigen Riffe betroffen, 18 % wurden schwer geschädigt, etwa 5 % starben ab.[5]

In den Jahren 2014–2017 kam es zur längsten und ausgedehntesten Korallenbleiche, die jemals beobachtet wurde.[14][15] Weltweit waren Korallenriffe betroffen, darunter auch das Great Barrier Reef. Dort kam es in 93 % der Riffe zur Bleiche, 55 % wurden schwer geschädigt.[16][17] Eine Studie des japanischen Umweltministeriums vom Januar 2017 berichtet auch für die Sekiseishoku-Lagune, dem größten Korallenriff Japans von 70,1 % Korallenbleiche aufgrund steigender Wassertemperaturen.[18]

Rettungsversuche[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Auf künstlichen Riffen wie versenkten Schiffen, Flugzeugen, Autoreifen oder Stahlkonstrukten wird versucht neue Korallen anzusiedeln.

Das künstliche Riff aus Autoreifen hat sich in den USA sogar zu einem ökologischen Fiasko entwickelt: Die Reifen rissen sich aus ihrer Verankerung und zerstörten gesunde Riffe. Die künstlichen Riffe der Biorock-Technologie sind dagegen sehr vielversprechend: Das lizenzierte Verfahren wurde von dem Architekten Wolf Hilbertz entwickelt. Mit dem Wissenschaftler Tom Goreau gründete er 1990 die nicht gewinnorientierte Global Coral Reef Alliance.

Weiterhin ist hier die sehr engagierte Reef-Ball-Foundation zu nennen. Die Organisation wurde von Todd Barber gegründet, nachdem er im Jahre 1993 ein patentiertes Verfahren entwickelte, mit dem man Riffbälle (Betonkonstruktionen) zur Riffneubildung und für den Küstenschutz einsetzen konnte.

Einige Staaten haben Nationalparks in ihren küstennahen Meeren gegründet und alle korallenschädigenden Aktivitäten dort verboten. Gesunde Korallen sind auch widerstandsfähiger gegen Temperaturschwankungen.

Literatur[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  • Madeleine J. H. van Oppen, Janice M. Lough: Coral Bleaching: Patterns, Processes, Causes and Consequences (= Ecological Studies. Band 233). Springer, 2018, ISBN 978-3-319-75392-8.
  • T. F. Goreau, N. I. Goreau, T. J. Goreau: Korallen und Korallenriffe, in Biologie der Meere, 1991, Spektrum Akad. Verl., ISBN 3-89330-753-2
  • Sue Wells, Nick Hanna, Das Greenpeace-Buch der Korallenriffe, C.H. Beck Verlag, ISBN 978-3-406-36797-7

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

WiktionaryWiktionary: Korallenbleiche – Bedeutungserklärungen, Wortherkunft, Synonyme, Übersetzungen

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b Terry P. Hughes u. a.: Coral reefs in the Anthropocene. In: Nature. 21. Mai 2017, doi:10.1038/nature22901.
  2. Corals: Zooxanthellae… What's That? In: NOAA Ocean Service Education. National Oceanic and Atmospheric Adminisration, abgerufen am 14. Juni 2019.
  3. a b c d Paul Marshall, Heidi Schuttenberg: A Reef Manager's Guide to Coral Bleaching. 2006, ISBN 1-876945-40-0, Chapter 4: A Review of the Causes and Consequences (noaa.gov).
  4. A. Kushmaro et al.: Effect of temperature on bleaching of the coral Oculina patagonica by Vibrio AK-1.: "Laboratory aquaria experiments demonstrated that Vibrio AK-1 caused rapid and extensive bleaching of Oculina patagonica at 29°C slower and less complete bleaching at 25°C and 2O°C, and no bleaching at 16°C." (online)
  5. a b c d e f Coral Bleaching and the Great Barrier Reef. (PDF) Great Barrier Reef Marine Park, archiviert vom Original am 8. Juni 2011; abgerufen am 14. Februar 2016 (englisch).
  6. Claudio Richter: Ökosystem Korallenriff – Schatzkammer der Meere. In: G. Hempel, K. Bischof, W. Hagen (Hrsg.): Faszination Meeresforschung. 2017, doi:10.1007/978-3-662-49714-2_29.
  7. Luke A. Morris, Christian R. Voolstra, Kate M. Quigley, David G. Bourne, Line K. Bay: Nutrient Availability and Metabolism Affect the Stability of Coral–Symbiodiniaceae Symbioses. Review, Special Focus: Microbes in Biogeochemical Cycles during Climate Change. In: Trends in Microbiology. August 2019, doi:10.1016/j.tim.2019.03.004.
  8. Brian E. Lapointe, Rachel A. Brewton, Laura W. Herren, James W. Porter, Chuanmin Hu: Nitrogen enrichment, altered stoichiometry, and coral reef decline at Looe Key, Florida Keys, USA: a 3-decade study. In: Marine Biology. Band 166, Nr. 8, 15. Juli 2019, ISSN 1432-1793, S. 108, doi:10.1007/s00227-019-3538-9.
  9. Terry P. Hughes u. a.: Spatial and temporal patterns of mass bleaching of corals in the Anthropocene. In: Science. Januar 2018, doi:10.1126/science.aan8048. Siehe dazu auch den Artikel: Warnsignal aus dem Ozean – Korallenbleichen folgen in immer kürzeren Abständen. In: Spiegel-Online. 4. Januar 2018, abgerufen am 29. März 2019.
  10. Terry P. Hughes u. a.: Global warming transforms coral reef assemblages. In: Nature. April 2018, doi:10.1038/s41586-018-0041-2. Siehe dazu auch: Volker Mrasek: Gefahr durch Hitzewelle – Korallen vor dem Kollaps. Deutschlandfunk, 19. April 2018, abgerufen am 7. März 2019.
  11. S. Sully u. a.: A global analysis of coral bleaching over the past two decades. In: Nature Communications. Nr. 1264, 2019, doi:10.1038/s41467-019-09238-2.
  12. P. P. Wong, I. J. Losada, J.-P. Gattuso, J. Hinkel, A. Khattabi, K.L. McInnes, Y. Saito, A. Sallenger: Coastal systems and low-lying areas. In: C. B. Field u. a. (Hrsg.): Climate Change 2014: Impacts, Adaptation, and Vulnerability. Part A: Global and Sectoral Aspects. Contribution of Working Group II to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. 2014, 5.4.2.4. Coral Reefs.
  13. Terry P. Hughes et al.: Global warming and recurrent mass bleaching of corals. In: Nature. Band 543, 2017, S. 373–377, doi:10.1038/nature21707.
  14. Alexandra Witze, Corals worldwide hit by bleaching. In: Nature (2015), doi:10.1038/nature.2015.18527.
  15. Coral Bleaching During & Since the 2014–2017 Global Coral Bleaching Event – Status and an Appeal for Observations. NOAA Coral Reef Watch, 19. März 2018, abgerufen am 24. Mai 2019.
  16. Great Barrier Reef: 93% of reefs hit by coral bleaching. In: The Guardian, 19. April 2016. Abgerufen am 19. April 2016.
  17. Great Barrier Reef: Entsetzen über wahres Ausmaß der Korallenbleiche. In: Die Welt, 29. März 2016. Abgerufen am 12. Oktober 2017.
  18. Japans größtes Korallenriff stirbt ab. In: Spiegel Online. Abgerufen am 10. Oktober 2017.