Steigende Meerestemperaturen haben dazu geführt, dass viele Korallenarten ausbleichen oder absterben, doch eine neue Studie zeigt, dass nicht alle Korallen gleich auf den Klimawandel reagieren.

Forscher der University of Miami untersuchten zwei verschiedene Arten von Korallen, die in Florida und der Karibik vorkommen, und fanden heraus, dass eine davon – Gebirgssternkorallen – besitzt eine Anpassung das höheren Temperaturen und sauren Bedingungen standhält.

„Die Botschaft, dass in 100 Jahren alle Korallen tot sein werden, ist nicht richtig. „Wir stellen fest, dass einige Arten bereits über Anpassungen verfügen, die es ihnen ermöglichen, zumindest die mildere Version der Erwärmungsprognosen für das Ende des Jahrhunderts zu überleben, d. h. eine Erwärmung um 2 Grad Celsius [3.6 Grad Fahrenheit]“, sagte er Chris Langdon, Professor für Meeresbiologie und Ökologie an der University of Miami Rosenstiel School of Marine und Atmospheric Science.

„Der Beweis, dass zumindest einige Arten überleben werden, gibt uns Hoffnung und Motivation, herauszufinden, was diese Korallen so besonders macht, und gibt uns eine Richtung für zukünftige Forschungen, die darauf abzielen, herauszufinden, ob es eine Möglichkeit gibt, diese Anpassung auch auf andere Arten zu übertragen.“

Die Studie ist veröffentlicht in der Zeitschrift ASLO.

Die experimente

Die Forscher begannen die Studie mit der Freilegung zweier bedrohter Korallenarten, der Hirschhornkoralle (Acropora cervicornis) und Gebirgssternkorallen (Orbicella faveolata) neun Wochen lang einer Kombination aus normaler und erhöhter Temperatur und erhöhten Kohlendioxidwerten ausgesetzt.

Die normale Temperatur liegt bei 26 Grad Celsius (78.8 Grad Fahrenheit), die erhöhte Temperatur bei 32 Grad Celsius (89.6 Grad Fahrenheit) und der pH-Wert bei erhöhtem Kohlendioxid bei 7.8/800 ppm.

Am Ende der neun Wochen wurden dann alle überlebenden Korallen bei kühler Temperatur und normalem pH-Wert geborgen, um die Fähigkeit dieser Korallen zu bestimmen, sich zu erholen, sobald sich die Umweltbedingungen ändern, wie dies natürlich der Fall ist, wenn der Sommer in den Herbst übergeht.

Während der neun Wochen wurden genetische und physiologische Daten der Korallen, wie zum Beispiel das Skelettwachstum, gesammelt, um festzustellen, ob Stressereignisse in der Skelettgeschichte der Korallen aufgezeichnet wurden.

Die Ergebnisse

Am Ende der neun Wochen stellten die Forscher fest, dass Hirschhornkorallen viel empfindlicher auf Hitzestress reagierten. Nach 25 Tagen einer erhöhten Temperatur von 1.5 Grad Celsius (2.7 Grad Fahrenheit) über der historischen maximalen monatlichen Durchschnittstemperatur für die Florida Keys erlitt die Koralle eine 100-prozentige Sterblichkeit.

Der Befund kommt zu einem Zeitpunkt, an dem Prognosen zufolge bis zum Jahr 2035 in den Gewässern Südfloridas alle fünf Jahre Hitzeperioden dieser Intensität und Dauer auftreten werden, was dazu führen könnte, dass die Art in den nächsten 20 Jahren immer seltener wird.

Positiv zu vermerken ist jedoch, dass die Gebirgssternkoralle 62 Tage bei der erhöhten Temperatur überlebte und sich schnell erholte, als die Temperatur am Ende des Experiments gesenkt wurde.

Darüber hinaus wirkte sich ein verringerter pH-Wert zwar erheblich auf das Wachstum bei normalen Temperaturen aus, hatte jedoch keinen Einfluss auf das Überleben.

„Basierend auf diesen Ergebnissen sagen wir voraus, dass gebirgige Sternkorallen sehr konservativ in der Lage sein werden, jede Erwärmung, die die Florida Keys jetzt wahrscheinlich bis 2060 und sehr wahrscheinlich bis zum Ende des Jahrhunderts erleben werden, zu tolerieren“, sagte Langdon in einer Erklärung.

„Diese optimistische Vorhersage muss durch die Tatsache relativiert werden, dass ein sinkender pH-Wert das Fortpflanzungspotenzial dieser Art beeinträchtigen wird. Während der sinkende pH-Wert die Korallen nicht vollständig tötet, bedeutet dies, dass weniger Babykorallen produziert werden, um erwachsene Korallen zu ersetzen, die aus natürlichen oder unnatürlichen Gründen sterben.“

Der Schlüssel zum Überleben der Sternkorallen in den Bergen

Korallenriffe sind besonders anfällig für den Klimawandel aufgrund ihrer Hitzeempfindlichkeit.

Dies liegt daran, dass Korallenriffe bei ihrer Entstehung eine Symbiose mit Algen eingehen, die ihr Wachstum fördert. Wenn sich das Wasser in der Nähe eines Riffs jedoch überhitzt, bilden die Korallenalgen Giftstoffe und die Korallen entfernen sie zur Selbstverteidigung aus ihrem Gewebe. Bekannt als Korallenbleichen, verwandelt dieser Prozess die Korallen in ein gespenstisches Weiß, wodurch sie gestresst und anfällig für Hunger oder Krankheiten sind.

Die Forscher gehen davon aus, dass die Gebirgssternkoralle diese Auswirkungen nicht zu spüren bekam, da sie über eine spezielle Algenart, sogenannte D-Symbionten, verfügt, die es ihr ermöglicht, sich besser an den Klimawandel anzupassen.

„[D-Symbionten] haben Proteine, die weniger anfällig für Hitzeschäden sind, oder sie verfügen möglicherweise über effizientere Schadensreparaturmechanismen“, sagte Langdon.

Fortsetzung der Studie

Langdon und sein Team planen die Durchführung weiterer Studien, um die Stresstoleranz der Korallen besser zu verstehen.

„Zukünftige Forschung wird darauf abzielen, Korallengenotypen zu identifizieren, die gegenüber Hitze und Stress durch niedrigen pH-Wert tolerant sind, und dann herauszufinden, welche Anpassungen sie tolerant machen“, sagte Langdon.