Hitzeschock für das Great Barrier Reef

Der Rekordsommer von 2016 in Australien hatte eine verheerende Wirkung auf das empfindliche Ökosystem der Korallenbänke.

Gebleichtes Riff: Ein Forscher nimmt Korallenproben vor der australischen Küste. Foto: David Maurice Smith (Agence Vu, Oculi, Keystone)

Gebleichtes Riff: Ein Forscher nimmt Korallenproben vor der australischen Küste. Foto: David Maurice Smith (Agence Vu, Oculi, Keystone)

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Was in der Schweiz der Hitzesommer 2015 war, ereignete sich im Pazifischen Ozean im Sommer 2016. Der El-Niño-Effekt und der Klimawandel bescherten Australien einen Rekordsommer. Es folgte eine Hitzewelle, die alle bisherigen Werte überschritt. Die australischen Sommermonate Februar, März und April führten im Great Barrier Reef zu Meerwassertemperaturen, die mehr als ein Grad über dem langjährigen Durchschnitt lagen. Nun berichten Forscher um Terry P. Hughes von der australischen James Cook University, dass die warmen Wasser die Korallenriffe am Great Barrier Reef in Mitleidenschaft ­gezogen haben wie nie zuvor. Rund ein Drittel der über 3800 Einzelriffe sei nachhaltig geschädigt, ein grosser Teil sei zum Absterben verurteilt, schreiben die Forscher in ihrem Beitrag im Wissenschaftsmagazin «Nature».

«Der Befund ist besorgniserregend», sagt Nicolas Gruber vom Institut für Bio­geo­chemie und Schadstoffdynamik der ETH Zürich, der selbst nicht an der Studie beteiligt war. «Die Arbeit zeigt erstmals die langfristigen Folgen einer Massenkorallenbleiche auf. Das ist neu und wichtig.»

Korallenriffe gehören zu den faszinierendsten Ökosystemen überhaupt: wie ein Wald im Meer, nur einfach viel bunter und fröhlicher. Die Riffe werden von winzigen Nesseltieren aufgebaut, den sogenannten Korallenpolypen. Sie bilden ein Kalkskelett mit Tentakeln, mit denen sie das im Meer schwimmende Plankton einfangen und sich einverleiben. Zudem leben die Polypen in enger Symbiose mit unzähligen Mikroorganismen, mikroskopisch kleinen Algen namens Zooxanthellen, welche die Nesseltiere mit Zucker sowie anderen organischen Nährstoffen versorgen. Diese verleihen den Korallen auch die schillernden Farben, für die sie so berühmt sind. Wird es zu warm, werfen die Tiere diese Mikroorganismen ab, es kommt zur eigentlichen Korallenbleiche. Oft erholen sich die Korallen aber, sobald die Meerestemperatur wieder sinkt. Die ­Algen besiedeln die Polypen wieder, ein erneutes Wachstum setzt ein.

Geschütztes Weltnaturerbe

Das war diesmal nicht mehr der Fall. Besonders betroffen war nach dem Hitzesommer das nördliche Drittel des Great Barrier Reef. Ausgerechnet diese Zonen gehören zu den abgelegensten und am besten erhaltenen Regionen des Riffs, das mit seinen insgesamt 2300 Kilometern Länge das weltweit grösste zusammenhängende Riff ist und dementsprechend als Weltnaturerbe geschützt ist. Gemäss den Forschern ging im nördlichen Teil von März bis November 2016 über die Hälfte der Korallenbedeckung verloren. «Wir waren überrascht, dass Millionen von Korallen nach dem Höhepunkt der Hitzewelle im März 2016 innerhalb von nur zwei bis drei Wochen wegen des Hitzestresses abgestorben sind», erklärt Terry Hughes.

Zusätzlich setzte dem Riff auch eine Massenbleiche zu, die zu einem längerfristigen Absterben der Korallen führt. Denn die mikroskopischen Algen sind sehr empfindlich auf steigende Temperaturen des Meerwassers. Sobald diese einen Schwellenwert erreichen, der während Wochen mindestens 4 Grad über dem Sommermittel von etwa 28 Grad liegt, triggert dies die Auflösung der so fruchtbaren Lebensgemeinschaft mit den Korallen. Übrig bleiben die kahlen Nesseltiere auf ihren Kalkskeletten, das Riff ist gebleicht. Davon allein sterben die Korallen nicht ab. Ohne die fotosynthetisierenden Algen fehlt ihnen jedoch eine wichtige Energie- und Nährstoffquelle. «Die Forscher konnten zeigen, dass viele Korallen nach einer zu starken Bleichung sozusagen verhungern», sagt Nicolas Gruber.

In ihrer Studie haben die Forscher anhand von Satellitendaten das geografische Muster der Wärmebelastung ausgewertet und mit der Überlebensrate der Nesseltiere über die gesamte Länge des 2300 Kilometer langen Great Barrier Reef verglichen. Diejenigen Regionen, in denen die Oberflächentemperaturen des Meerwassers am höchsten waren, litten am stärksten unter dem Verlust. In den südlichen Regionen wurde der Temperaturschwellenwert nur wenig überschritten, dementsprechend waren dort nur fünf bis zehn Prozent der Korallen betroffen.

Nicht alle Korallenarten wurden gleichermassen beschädigt. Vor allem schnell wachsende Arten wie die lilafarbene Griffelkoralle, die Dornenkronenkoralle und die Hirschgeweihkoralle litten. Diese geben dem Riff jedoch das dreidimensionale Gerüst und sind deshalb für das gesamte Ökosystem besonders wichtig. Die Populationen dieser drei Arten gingen jeweils um mehr als 75 Prozent zurück, andere langsam wachsende Steinkorallen waren weniger betroffen. Das ist jedoch alles andere als beruhigend. «Einst vielfältige Riffs sind zu degradierten Systemen geworden, in denen nur wenige, robuste Arten verbleiben», erklärte Andrew Bairds, ein Co-Autor der Studie.

Zusätzliche Bedrohung

Bis neue Korallen einen solchen Verlust natürlicherweise ersetzen können, dauert es rund zehn Jahre, selbst bei vergleichsweise schnell wachsenden Arten. Doch diese Zeit fehlt den Nesseltieren immer mehr. Das ist es, was auch ETH-Forscher Nicolas Gruber, der Hitzewellen in Zeiten des Klimawandels untersucht, Sorgen bereitet. «Unsere Modelle zeigen, dass es mit der Klimaerwärmung öfter, vor allem aber auch in immer ­kürzeren Abständen zu Hitzewellen kommt.» Und tatsächlich wurden im australischen Sommer 2017 weite Teile des Great Barrier Reef von einer erneuten Bleiche heimgesucht. «Dadurch haben die Korallen gar keine Zeit mehr, sich zu erholen», sagt Gruber.

Dank ihrer Vielfältigkeit sind Korallenriffe eigentlich sehr stabile Systeme. Schädigungen etwa durch Zyklone können sie oft schnell wegstecken. Doch die Bedrohungen durch den Menschen setzen ihnen immer mehr zu. Mittlerweile gelten 10 Prozent der Riffe weltweit als irreparabel beschädigt, 30 Prozent sind in kritischem Zustand. Ein überbordender Tourismus, die Fischerei, insbesondere die Dynamitfischerei, die Überdüngung durch küstennahe Landwirtschaft führten weltweit zu Schädigungen. Der Temperaturanstieg wegen des Klimawandels ist nun eine zusätzliche Bedrohung, die jedoch immer wichtiger wird. «Zusammen mit der Meerversauerung ist das eine Bedrohung, die gut vorhersehbar ist», sagt Nicolas Gruber. «Mit den Korallen stirbt eines der vielfältigsten Öko­systeme der Meere.»

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 19.04.2018, 18:21 Uhr

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Studie

Korallen in Hurghada sind widerstandsfähiger

Weltweit sind Korallenriffe von fortgeschrittener Bleiche bedroht, wenn die Wassertemperatur längere Zeit 28 Grad übersteigt. Da die Klimamodelle Hitzewellen in immer kürzeren Abständen voraussagen, fehlt vielen dieser «Regenwälder der Ozeane» die Zeit zur Erholung. Betroffen sind vor allem Hartkorallen, deren Kalkskelette den Grundstein für die Riffe legen.

Doch in einigen Regionen trotzen die Nesseltiere der Klimaerwärmung standhaft: im nördlichen Roten Meer zum Beispiel. Hier scheinen die höheren Wassertemperaturen den Hartkorallen nichts anhaben zu können, sie präsentieren sich wie eh und je farbenfroh und bergen ein wunderbares Ökosystem. Davon profitieren nicht zuletzt die ägyptischen Tourismusdestinationen Sharm al-Sheikh und Hurghada. Das ist erstaunlich, denn das Rote Meer gehört zu den wärmsten Gewässern der Erde. Im südlichen Teil erreicht die Wassertemperatur an der Oberfläche bis zu 33 Grad. Im Norden ist es etwas weniger warm, dort steigt dieser Wert auf bis zu 30 Grad. Dafür heizt sich dieser Teil im Zuge des Klimawandels besonders schnell auf. Die durchschnittlichen Wassertemperaturen steigen hier um bis zu 0,45 Grad pro Dekade, dreimal schneller als im globalen Durchschnitt.

Drei Forschergruppen sind nun den Gründen für die erstaunliche Widerstandsfähigkeit dieser Korallen nachgegangen, darunter ein Team um den Biogeochemiker Thomas Krüger von der ETH Lausanne. Die Forscher haben Hartkorallen aus dem nördlichen und südlichen Roten Meer in einem Langzeitversuch einem Hitzetest ausgesetzt. Dabei zeigten die Korallen aus dem nördlichen Bereich trotz mehrwöchig erhöhten Temperaturen und verringertem pH-Wert keine Bleiche. Sie waren sogar stärker pigmentiert, und ihre Symbionten, die Zooxanthellen, produzierten mehr Sauerstoff. Ein Grund dafür könnte gemäss den Forschern sein, dass die nördlichen Korallen bei der Besiedlung von Süden her eine Art Wärme­resistenz entwickelt haben. (mma)

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