Bildung

Ökosystem Korallenriff

Korallenriffe gehören zu den ältesten marinen Lebensgemeinschaften und haben eine geologische Geschichte von über 500 Millionen Jahren. Sie entstehen im Laufe langer geologischer Zeiträume durch die Ansammlung von Kalziumkarbonat, das von riffbildenden Hartkorallen über Jahrhunderte abgelagert und durch andere Organismen erhalten wird. Dabei ist zwischen Hartkorallen, die das Riff bilden, und Weichkorallen zu unterscheiden, die flexibler sind und nicht am Riffaufbau beteiligt sind. Korallen sind Kolonien von wirbellosen Tieren, die aus vielen Polypen bestehen und ein Skelett bilden. Sie leben in einer Endosymbiose mit Zooxanthellen, Algen, die den Korallen ihre Farbe verleihen und in den Polypen leben. Eine Endosymbiose bedeutet, dass ein Organismus im Inneren eines anderen lebt, wobei beide voneinander profitieren. Die Zooxanthellen betreiben Photosynthese und liefern so bis zu 90 % der Energie, die die Korallen benötigen. Im Gegenzug bieten die Korallen den Algen Schutz, Nährstoffe und einen geeigneten Lebensraum für eine effiziente Photosynthese. Diese symbiotische Beziehung ist entscheidend für das Überleben und die Gesundheit der Korallen.

Koralle ist nicht gleich Koralle

Abseits unterschiedlicher Korallenarten können Korallenriffe in drei verschiedene Riffform-Typen eingeteilt werden: Saumriffe, Barriereriffe und Atolle. Die verschiedenen Riffform-Typen weisen unterschiedliche Merkmale auf und interagieren darüber hinaus mit anderen marinen Ökosystemen wie Mangrovenwäldern, Seegraswiesen und dem offenen Ozean, welche die ökologische Gesundheit und die ökologischen Dienstleistungen der Riffe beeinflussen. Weltweit kommen Korallenriffe sowohl in warmen als auch in kalten Gewässern bis zu 6.000 Metern Tiefe vor. Zu unterscheiden ist hier zwischen Kaltwasserkorallenriffen und Warmwasser-Korallenriffen.

Korallen sind gefährdet!

Warmwasser-Korallenriffe kommen weltweit in entwickelten und subtropischen Regionen vor, am häufigsten im Indo-West-Pazifik, insbesondere im Korallendreieck zwischen Indonesien und den Philippinen, wo die größte Artenvielfalt zu finden ist. Ihre Verbreitung hängt von Faktoren wie Wassertemperatur, Sonnenlicht, Meeresströmungen und Nährstoffen ab. Korallenriffe liegen vor allem in flachen, warmen Gewässern mit ausreichend Sonnenlicht, meist in Wassertiefen unter 46 Metern und bei Temperaturen zwischen 23°C und 29°C. Sie sind sehr empfindlich gegenüber Umweltveränderungen und extreme Wassertemperaturen können sie schädigen. Korallen wachsen langsam, oft nur 3-20 mm pro Jahr, wodurch die Bildung von Riffen Millionen von Jahren dauern kann. Steinkorallen bauen ihre Skelette auf, indem sie Polypen Kalzium aus dem Meerwasser aufnehmen und es als Kalziumkarbonat ablagern. Die Fortpflanzung erfolgt oft durch massenhaftes Laichen, wobei Larven sich durch Strömungen auf Riffen niederlassen und neue Kolonien bilden, was die Konnektivität zwischen Riffen und die genetische Vielfalt fördert. Korallenriffe sind empfindliche und komplexe Ökosysteme, die wichtige Dienstleistungen für das ökologische Gleichgewicht und das Wohlbefindend der Menschen sichern.

Was sind Meeresschutzgebiete?

Meeresschutzgebiete sind geografische Bereiche in den Ozeanen, in denen besondere Schutzmaßnahmen zum Erhalt der Meeresumwelt und ihrer Ökosysteme gelten. Diese Gebiete sollen die biologische Vielfalt erhalten, die Fischbestände schützen und die nachhaltige Nutzung der Meeresressourcen fördern. Je nach Schutzstatus kann die Nutzung in diesen örtlichen Gegebenheiten eingeschränkt sein, beispielsweise durch Verbote von Fischerei, Schiffsverkehr oder Tourismus, um die natürlichen Ressourcen langfristig zu bewahren.
Meeresschutzgebiete bieten zahlreiche Vorteile, wie den Schutz von Korallenriffen, marinen Lebensräumen und bedrohten Arten. Sie tragen zur Erholung übernutzter Fischbestände bei und ermöglichen die Forschung zur Meeresumwelt. Darüber hinaus können sie als natürliche „Refugien“ dienen, von denen sich die Arten außerhalb des Gebiets erholen und die Bestände stabilisieren können.
Ein internationales Beispiel für die Einrichtung von Meeresschutzgebieten ist die „Convention on Biological Diversity“ (CBD), die unter anderem die Einrichtung von Schutzgebieten als Maßnahme zum Erhalt der marinen Biodiversität fördert.

Was sind Meeresschutzgebiete?

Meeresschutzgebiete sind geografische Bereiche in den Ozeanen, in denen besondere Schutzmaßnahmen zum Erhalt der Meeresumwelt und ihrer Ökosysteme gelten. Diese Gebiete sollen die biologische Vielfalt erhalten, die Fischbestände schützen und die nachhaltige Nutzung der Meeresressourcen fördern. Je nach Schutzstatus kann die Nutzung in diesen örtlichen Gegebenheiten eingeschränkt sein, beispielsweise durch Verbote von Fischerei, Schiffsverkehr oder Tourismus, um die natürlichen Ressourcen langfristig zu bewahren.
Meeresschutzgebiete bieten zahlreiche Vorteile, wie den Schutz von Korallenriffen, marinen Lebensräumen und bedrohten Arten. Sie tragen zur Erholung übernutzter Fischbestände bei und ermöglichen die Forschung zur Meeresumwelt. Darüber hinaus können sie als natürliche „Refugien“ dienen, von denen sich die Arten außerhalb des Gebiets erholen und die Bestände stabilisieren können.
Ein internationales Beispiel für die Einrichtung von Meeresschutzgebieten ist die „Convention on Biological Diversity“ (CBD), die unter anderem die Einrichtung von Schutzgebieten als Maßnahme zum Erhalt der marinen Biodiversität fördert.

Wie viele Meeresschutzgebiete gibt es?

Weltweit gibt es derzeit etwa 15.000 Meeresschutzgebiete, die insgesamt rund 30 Millionen Quadratkilometer der Ozeane abdecken, was etwa 8 % der weltweiten Meeresfläche entspricht. Diese Gebiete variieren in ihrem Schutzstatus, von stark geschützten Zonen, in denen keine menschliche Aktivität erlaubt ist, bis hin zu solchen mit eingeschränkter Nutzung.
Es gibt Bestrebungen, diesen Anteil deutlich zu erhöhen. Internationale Organisationen und Regierungen setzen sich zunehmend für das Ziel ein, bis 2030 mindestens 30 % der Ozeane unter Schutz zu stellen, um die marinen Ökosysteme besser vor den Folgen des Klimawandels und der Übernutzung zu bewahren. Diese Erweiterung würde nicht nur den Schutz von Arten und Lebensräumen fördern, sondern auch die Widerstandsfähigkeit der Meere stärken. Trotz der Fortschritte gibt es noch zahlreiche Herausforderungen, wie die Sicherstellung einer effektiven Umsetzung des Schutzes und die Berücksichtigung der Rechte lokaler Gemeinschaften.
Die weitere Schaffung von Meeresschutzgebieten ist daher möglich und dringend notwendig, um die biologische Vielfalt der Meere langfristig zu erhalten und die Ökosysteme zu stabilisieren.

Wie kann man Korallen konkret schützen?

Korallenbleiche tritt auf, wenn Korallen unter stressigen Bedingungen (vor allem durch erhöhte Wassertemperaturen) ihre symbiotischen Algen (Zooxanthellen) verlieren. Diese Algen sind für die Farbe und den Großteil der Nahrungsversorgung der Korallen verantwortlich. Es gibt mehrere wissenschaftliche Ansätze, um Korallen vor dieser Bedrohung zu schützen:

  1. Züchtung von hitzebeständigen Korallenarten

    Forscher untersuchen verschiedene Korallenarten, die von Natur aus widerstandsfähiger gegenüber höheren Wassertemperaturen sind. Diese Korallen haben entweder eine stabilere Symbiose mit den Algen oder produzieren Stressresistenz-Proteine. Ein Ansatz ist, diese widerstandsfähigen Korallen zu züchten und in bedrohten Gebieten wieder anzusiedeln.

  2. Klone von Korallen

    Eine Technik, bei der Korallen durch vegetative Vermehrung (Klonen) vermehrt werden, um genetisch identische Kopien von Korallen zu schaffen, die resistenter gegen Temperaturstress sind. Dies könnte helfen, die Widerstandskraft von Korallenpopulationen zu stärken.

  3. Schutz der Korallen durch Schattierung

    Wissenschaftler untersuchen den Einsatz von Schattierungsmaßnahmen, um Korallen vor extremer Sonneneinstrahlung und Überhitzung zu schützen. Hierzu können künstliche Schattierungsstrukturen oder sogar die Anpflanzung von schnell wachsenden Algenarten in der Nähe von Korallen eingesetzt werden, um die Temperaturen im Korallenriff zu regulieren.

  4. Selektive Züchtung

    Dabei werden Korallen mit einer höheren Toleranz gegenüber erhöhten Temperaturen selektiert und gezielt weitergezüchtet. Auf diese Weise hofft man, Korallenarten zu entwickeln, die in wärmerem Wasser gehalten werden können.

  5. Veränderung der Symbiose

    Forscher untersuchen, wie sich die Symbiose zwischen Korallen und ihren Zooxanthellen anpassen lässt. Es gibt Algenarten, die widerstandsfähiger gegenüber höheren Temperaturen sind. Eine Möglichkeit besteht darin, Korallen mit diesen hitzebeständigen Algenarten zu „versorgen“, um die Auswirkungen steigender Wassertemperaturen zu mildern.


Auch Ansätze außerhalb wissenschaftlicher Forschung können helfen!

  1. Restaurierung von Korallenriffen (Korallenaufforstung)

    Die Restaurierung von Korallenriffen, bei der Korallenfragmente, die in Labors aufgezogen wurden, auf Riffen wieder angesiedelt werden, hat sich als vielversprechend erwiesen. In einigen Fällen werden Korallen speziell für wärmeres Wasser gezüchtet, um die Riffe widerstandsfähiger zu machen.

  2. Temperaturregulierung und Klimaschutz

    Ein langfristiger Ansatz ist die Bekämpfung des Klimawandels durch Reduzierung von CO₂-Emissionen. Da Korallenbleiche stark mit steigenden Wassertemperaturen in Verbindung steht, ist die Eindämmung des Klimawandels eine der effektivsten Methoden, um das Problem der Korallenbleiche zu verhindern.

  3. Resilienz fördernde Faktoren durch Umweltmanagement

    Maßnahmen zum Schutz des gesamten Ökosystems, wie z.B. das Management von Überfischung, die Reduzierung von Verschmutzung und der Schutz von Mangroven und Seegraswiesen, die als Puffer für Korallenriffe fungieren, können helfen, die Widerstandskraft der Korallen zu erhöhen.

Die Ansätze zur Bekämpfung der Korallenbleiche sind vielfältig, und viele von ihnen befinden sich noch in der Forschung oder in Pilotprojekten. Ein umfassender Ansatz, der sowohl ökologische, biologische als auch gesellschaftspolitische Maßnahmen umfasst, kann für den langfristigen Schutz von Korallen sorgen. Wichtig ist, dass dies möglichst bald geschieht, da die Korallenbleichung ab einem gewissen Zeitpunkt irreversible Schäden mit sich bringt.

Auswirkungen des Klimawandels auf die Riffe

Der Klimawandel und der erhöhte CO₂-Ausstoß haben gravierende Auswirkungen auf Korallenriffe, insbesondere durch drei Hauptmechanismen:

  1. Ozeanerwärmung und Korallenbleiche

    Steigende Meerestemperaturen führen dazu, dass Korallen ihre symbiotischen Algen (Zooxanthellen) abstoßen, die ihnen Nährstoffe und ihre charakteristische Farbe geben. Ohne diese Algen werden die Korallen weiß („gebleicht“) und sind geschwächt, was ihr Wachstum hemmt und oft zum Absterben führt. Wiederholte Hitzewellen, wie sie durch den Klimawandel häufiger auftreten, machen Erholungsphasen zwischen Bleichen seltener.

  2. Ozeanversauerung

    Durch den erhöhten CO₂-Gehalt in der Atmosphäre nimmt das Meerwasser mehr CO₂ auf, wodurch Kohlensäure entsteht und der pH-Wert des Wassers sinkt. Dies erschwert es Korallen, Kalkskelette aus Kalziumkarbonat zu bilden, wodurch sie fragiler werden und langsamer wachsen.

  3. Meeresspiegelanstieg und veränderte Strömungen

    Der steigende Meeresspiegel kann Korallenriffe überfluten, wodurch tiefere Lichtverhältnisse das Wachstum der symbiotischen Algen beeinträchtigen. Veränderte Meeresströmungen können das Nährstoffangebot und die Temperaturbedingungen für Korallen verschlechtern.


Folgen für Ökosysteme und Menschen

Der Verlust von Korallenriffen bedroht die Biodiversität, da sie Lebensraum für zahlreiche Fisch- und Meeresarten bieten. Küstengemeinden sind stärker von Erosion und Sturmschäden betroffen, da Riffe als natürliche Barrieren gegen Wellen und Tsunamis dienen. Der Tourismus und die Fischerei, die von gesunden Korallenriffen abhängen, erleiden wirtschaftliche Einbußen.
Maßnahmen zur Reduzierung des CO₂-Ausstoßes und zur Schaffung von Schutzgebieten sind daher essenziell, um Korallenriffe zu erhalten.

Quellen