Neue Forschungen an vom Klimawandel geschädigten Meeresbewohnern
Die Durchschnittstemperatur der Erde lag im September 2023 bei 1,75° C über der vorindustriellen Zeit und durchbrach (wenn auch nur vorübergehend) die 1,5° C-Schwelle, bei der sich die Staats- und Regierungschefs der Welt bereit erklärten, die langfristige Erwärmung zu begrenzen, schreiben Rick Stafford und Zach Boakes von der Universität Bournemouth am 19.10.2023 in The Conversation (CC-BY ND). Die Anhaltende Erwärmung auf diesem Niveau wird es den Korallenriffen des Ozeans schwer machen, zu überleben. Dasselbe gilt für die Gemeinden, die auf die Riffe für Lebensmittel angewiesen sind, um ihre Küstenlinie vor Stürmen zu schützen und für andere Einkommensquellen, wie den Tourismus. Die jüngsten Einschätzungen des Weltklimarats haben vorhergesagt, dass selbst wenn die globale Erwärmung in den optimistischsten Szenarien gehalten wird, bis zu zwei Drittel aller Korallenriffe in den nächsten Jahrzehnten verschlechtern könnten.
Gefährdetes Paradies, Korallenriff – Foto © Gerhard Hofmann, Agentur Zukunft für Solarify
„Es wird nicht möglich sein, alle Riffe, die durch den Klimawandel verloren gegangen sind, wiederherzustellen. Aber wir sind Wissenschaftler, die untersuchen, wie man diese Lebensräume erhalten kann, und wir hoffen, dass künstliche Strukturen (aus Beton oder anderen harten Materialien) die komplexen Formen natürlicher Riffe nachbilden und einige der Vorteile, die sie bieten, beibehalten könnten.“
„Wir wissen, dass künstliche Riffe Fische anziehen und ein hohes Maß an biologischer Vielfalt beherbergen können – oft ähnlich wie natürliche Riffe. Dies liegt zum Teil daran, dass sie Wirbellose wie Schwämme und Korallen schwer befruchten, auf der sie wachsen können. Künstliche Riffe bieten auch einen komplexen Lebensraum von Spalten, Tunneln und anderen Verstecken für Arten, die sich viel bewegen, wie Fische, Krabben und Tintenfisch.
Bisher waren sich die Wissenschaftler jedoch nicht sicher, ob künstliche Riffe Wildtiere anzogen, die sonst auf nahe gelegenen Korallenriffen leben würden, oder ob sie dazu beitrugen, völlig neue Gemeinden zu unterstützen, was die bestehenden Populationen ausstattete. Dies ist wichtig, denn wenn natürliche Riffe sterben, müssen diese künstlichen Strukturen sich selbst tragen, um Arten, einschließlich unserer eigenen, weiterhin zu profitieren.
Unsere jüngste Untersuchung ermittelt erstmals, ob künstliche Riffe in den Tropen genauso funktionieren können wie ihre natürlich gebildeten Kollegen. Die Antwort lautet: noch nicht, aber diese Betonstrukturen beginnen, einige der Schlüsselfunktionen von Korallenriffen nachzuahmen – und sie sollten im Laufe der Zeit besser werden.
Korallenriffe unterstützen viele verschiedene Arten in großer Zahl, obwohl sie in tropischen Gewässern mit wenig Nährstoffen wachsen (Chemikalien wie Nitrate und Phosphate, die das Pflanzenwachstum ankurbeln). Das irritierte den Naturforscher Charles Darwin, und es wurde als Darwins Paradox bekannt. Wir wissen jetzt, dass Riffe dies erreichen, indem sie Nährstoffe extrem schnell durch die Wirbellosen, Korallen und Fische, die auf ihnen leben, zirkulieren.
In einem gesunden Korallenriffsystem werden Nährstoffe von toten Tieren und Fäkalien schnell von Tieren verzehrt, die auf dem Riff leben, wie kleine Fische oder Wirbellose, und diese kleinen Tiere werden häufig von größeren Tieren gefressen. Dies stellt sicher, dass sich diese Nährstoffe nicht ansammeln können und so bleiben sie auf niedrigem Niveau, was verhindert, dass Algen überwuchern und das Riff ersticken.
Wenn künstliche Riffe eine ähnliche Funktion wie natürliche Riffe erfüllen, würden wir erwarten, dass sie schnell Nährstoffe verarbeiten, die in das System gelangen, und auch den gesamten Nährstoffgehalt niedrig halten. Dies würde darauf hindeuten, dass es sich auch um hochproduktive Ökosysteme handelt, die in ähnlicher Weise in der Lage sind, vielfältige und reichliche Wildtiere zu unterstützen, selbst wenn viele natürliche Riffe sterben.
Wir haben versucht, einen genauen Vergleich von natürlichen und künstlichen Riffen zu machen, indem wir den Nährstoffgehalt und die Art und Weise, wie sie zwischen den beiden gespeichert werden, verglichen hat. Unsere Studie wurde im Norden Balis, Indonesien, durchgeführt. Eine lokale Non-Profit-Organisation, North Bali Reef Conservation, die Zach mitbegründete, stellt seit sechs Jahren künstliche Riffe mit Hilfe internationaler Freiwilliger und lokaler Fischer her, die ihre Boote nutzen, um sie ins Ausland zu bringen. Während bisher über 15.000 Riffe im Einsatz waren, bedecken sie nur etwa zwei Hektar – etwa so groß wie zwei Fußballfelder.
Aber diese Strukturen fangen an, Zeichen des Funktionierens zu zeigen, wie Korallenriffgemeinschaften. Im Wasser, das wir knapp unter dem Sand in der Nähe der künstlichen Riffe extrahierten, fanden wir hohe Phosphate – ein Beweis für eine große Anzahl von Fisch, die ausschedien. Und in Wasserproben über dem Sediment waren die Konzentrationen aller von uns gemessenen Nährstoffe niedrig und ähnlich denen, die an natürlichen Riffen aufgezeichnet wurden, was darauf hindeutet, dass das künstliche Riff diese Nährstoffe schnell recycelte.
Das Sediment um die von uns getesteten Betonstrukturen schien jedoch weniger Kohlenstoff zu speichern als die umliegenden natürlichen Riffe. Wir denken, dass der Unterschied mit der relativen Häufigkeit wirbelloser Arten wie Hydroiden (pflanzenähnliche Verwandte von Korallen, die durch Absieben von Schmutz aus dem Meerwasser ernährt) zusammenhängen könnte. Diese waren an den natürlichen Riffen, die wir untersuchten, üblich, aber nur in kleinen, aber immer weniger an den künstlichen Riffen gefunden. Wir denken, da mehr dieser Arten den Beton im Laufe der Zeit besämmen, werden die Riffe noch mehr wie ihre natürlichen Gegenstücke funktionieren.
Die Studie gibt Hoffnung, dass künstliche Riffe im Laufe der Zeit mehr von den Prozessen, die von natürlichen Riffen aufrechterhalten werden, nachahmen können. Unsere Ergebnisse sind ein frühes Indiz dafür, dass künstliche Riffe in der Lage sein könnten, lokale Gemeinden zu unterstützen, die von Riffen betroffen sind, die durch den Klimawandel verloren gegangen sind.
Die Klimabedrohung von Korallenriffen wird nicht durch künstliche Riffe gelöst. Nur die rasche Beseitigung der Treibhausgasemissionen kann eine Zukunft für diese Ökosysteme erhalten. Aber unsere Forschungen deuten darauf hin, dass es, wo Riffe bereits verloren gegangen sind, durch Verschmutzung, zerstörerische Fischerei oder Küstenentwicklung, möglich sein könnte, einen Teil der verlorenen Vorteile mit künstlichen Strukturen wiederherzustellen. Unsere Studie legt nahe, dass es bis zu fünf Jahre dauern kann, bis künstliche Riffe wieder wie Korallenriffe funktionieren, so dass diese Erholungsprogramme sofort beginnen müssen.