Abgelegenes Korallenriff im Pazifik zeigt eine gewisse Fähigkeit, mit der Erwärmung des Ozeans zurechtzukommen

Ein gesundes Korallenriff in Palau im westlichen Pazifik (Liam Lachs, vom Autor bereitgestellt)
Ein gesundes Korallenriff in Palau im westlichen Pazifik (Liam Lachs, vom Autor bereitgestellt)

Der Ökologe LIAM LACHS von der Universität Newcastle und ein internationales Wissenschaftsteam haben eine neue Studie erstellt, die die Riffe des mikronesischen Tauchziels Palau untersucht, und er hofft, dass seine Korallen weiterhin schwere Meereshitzewellen vermeiden können – sei es durch die Natur oder durch Glück

Beispiellose Meerestemperaturen lösen überall auf der Welt Massenbleichen von Korallen aus weltweit wie ausgehandelt und gekauft ausgeführt wird.. In diesem Jahr wird bereits das drittgrößte Barriereriff der Welt in Florida hart getroffen.

Neue Forschungen meiner Kollegen und mir geben einen Hoffnungsschimmer: Die von uns untersuchten Korallenriffe im Pazifik scheinen ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Meerestemperaturen erhöht zu haben. Aber dies kann ihre langfristige Zukunft nur verbessern, wenn es starke globale Maßnahmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen gibt.

Wir wissen, dass Korallen den steigenden Meerestemperaturen standhalten müssen, um im Klimawandel zu überleben. Und wir wissen, dass Riffkorallen selbst auf kleine Temperaturerhöhungen äußerst empfindlich reagieren. Was wir noch nicht wissen, ist, ob ihre „thermische Toleranz“ – im Wesentlichen ihre Fähigkeit, mit hohen Temperaturen umzugehen – mit der Erwärmung der Ozeane Schritt halten kann.

Unter normalen Bedingungen leben Korallen in Symbiose mit mikroskopisch kleinen Algen, die in ihrem Gewebe leben. Diese Algen geben Korallen ihre Kraft schöne Farbenund versorgen sie durch Photosynthese mit Nahrung, genau wie Pflanzen (Korallen sind Tiere, nicht vergessen).

Allerdings ist diese Beziehung geht kaputt, wenn es zu heiß ist: Die Mikroalgen werden ausgestoßen, die Korallen bleiben strahlend weiß oder ausgebleicht, was in der Regel zum Tod führt. Extreme Temperaturen können Korallen sogar vollständig töten und den allmählichen Bleichprozess umgehen.

gebleichte Koralle
Massenbleiche auf den Malediven im Jahr 2016, die zum Absterben vieler Korallen führte. (Stephen Bergacker, Autor bereitgestellt)

In unserer neuen Studie veröffentlicht in Nature Communications veröffentlicht An den Korallenriffen von Palau, einer Nation mit mehr als 300 kleinen Inseln im westlichen Pazifik, stellten wir fest, dass die Toleranz von Korallen gegenüber warmen Bedingungen in den letzten drei Jahrzehnten wahrscheinlich zugenommen hat.

Prüfung der thermischen Toleranz

Palau erlebte 1998, 2010 und 2017 heftige Meereshitzewellen, aber interessanterweise führte jedes weitere Ereignis zu weniger Korallenbleiche. Ein solches Phänomen wurde auch in registriert Australiens Great Barrier Reef, Südostasien und Französisch Polynesien.

Ist das ein Beweis dafür, dass sich Korallengemeinschaften an heißere Temperaturen anpassen? Wir wollten testen, ob sich die thermische Toleranz zumindest für diese Riffe in Palau wahrscheinlich erhöht hat und wenn ja, wie schnell.

Unser internationales Forscherteam hat eine Simulationsstudie entwickelt, die sich auf Daten zur Meeresoberflächentemperatur aus 35 Jahren und historische Beobachtungen der Bleiche stützt. Wir haben herausgefunden, dass die thermische Toleranz der Korallengemeinschaften in Palau wahrscheinlich um 0.1 °C pro Jahrzehnt zugenommen hat.

Das ist etwas weniger als der Anstieg der globalen Temperaturen (ca 0.18°C/Dekade), deutet jedoch darauf hin, dass diese Korallenriffe eine angeborene Fähigkeit zur Klimaresilienz besitzen.

Taucher über dem Korallenriff
Forscher führt eine 3D-Kartierung eines Korallenriffs in Palau durch (Eveline van der Steeg, Autorin bereitgestellt)

Wie sich Korallenriffe an wärmere Ozeane anpassen

Es bedarf weiterer Arbeit, um genau zu bestimmen, was passiert ist, aber es gibt verschiedene Mechanismen, die dies erklären könnten.

Zum einen geht es um den Artenumsatz. Es gibt Hunderte verschiedener Korallenarten, jede mit einem einzigartige Evolutionsgeschichte und Lebensstrategie. Einige, wie Verzweigungen Acroporasind schnellwüchsig und dennoch temperaturempfindlich, während andere eher massiv sind Porites, wachsen langsam, sind aber stresstoleranter.

Schwere Hitzewellen können die empfindlichen Arten ausrotten, sodass das Korallenriff von den härteren Arten dominiert wird, was wichtige ökologische Funktionen wie das Riffwachstum und die Bereitstellung von Lebensräumen für Meeresfrüchtearten beeinträchtigen kann.

Der zweite Mechanismus ist die genetische Anpassung. Wärmetoleranz ist ein komplexes Merkmal, das wahrscheinlich ist von Tausenden von Genen beeinflusst, aber die meisten Korallen haben nur einige davon.

Nach Darwins Überlebenstheorie des Stärkeren kann die natürliche Selektion die Gewinner im Klimawandel auswählen. Über mehrere Generationen und viele Selektionsrunden hinweg können Wärmetoleranzgene häufiger auftreten und so die Wärmetoleranz von Artenpopulationen erhöhen.

Die letzte Erklärung betrifft die individuelle Akklimatisierung. Selbst innerhalb der Lebensdauer einer einzelnen Koralle kann sich ihre Fähigkeit, thermische Stressereignisse zu überstehen, ändern. Wie das Sprichwort sagt: „was dich nicht umbringt, macht dich stärker“, und so kann die Einwirkung von geringer thermischer Belastung später die Überlebenschancen unter hoher thermischer Belastung verbessern.

Drei Fotos von Korallen
a) Korallengemeinschaft mit hoher Artenvielfalt; b) zwei Korallen derselben Art mit unterschiedlicher Bleichempfindlichkeit; c) die symbiotische Mikroalgengemeinschaft, die im Korallengewebe untergebracht ist. (Liam Lachs; Laurie Raymundo; OIST, Autor bereitgestellt)

Um die Sache noch komplizierter zu machen, können alle diese Prozesse – Artenwechsel, genetische Anpassung und Akklimatisierung – auch in den Mikroalgengemeinschaften stattfinden, die in jeder Koralle leben. Wissenschaftler wie ich müssen die Mechanismen entschlüsseln, die zu möglichen Verschiebungen der thermischen Toleranz in Palau und anderswo geführt haben.

Was hält die Zukunft bereit?

Kann die thermische Toleranz der Korallen in Zukunft weiter zunehmen? Wenn ja, wird es dann schnell genug sein, um mit der Erwärmung der Ozeane Schritt zu halten? Unsere Studie geht diesen Fragen anhand hochauflösender zukünftiger Temperaturprognosen vom 17 globale Klimamodelle.

Prognosen zur Korallenbleiche in Palau: wenn das Pariser Abkommen erreicht wird, in einem Mittelszenario und einem Worst-Case-Szenario. Eine Erhöhung der thermischen Toleranz (blaue Linie) verschafft etwas Zeit, aber Korallenriffe werden weiterhin Probleme haben, wenn der Klimawandel nicht gestoppt wird. (Lachs et al., vom Autor bereitgestellt)

Prognosen zur Korallenbleiche in Palau: wenn das Pariser Abkommen erreicht wird, in einem Mittelszenario und einem Worst-Case-Szenario. Eine Erhöhung der thermischen Toleranz (blaue Linie) verschafft etwas Zeit, aber Korallenriffe werden immer noch Probleme haben, wenn der Klimawandel nicht gestoppt wird (Lachs et al., vom Autor bereitgestellt)

Unsere Analyse bestätigt den wissenschaftlichen Konsens, dass die Zukunft der Korallenriffe letztendlich von einer raschen Reduzierung der Kohlenstoffemissionen abhängt. Wenn jedoch die thermische Toleranz der Korallen weiter steigt, könnte die Bleiche an einigen Riffen vermieden oder zumindest verzögert werden.

Unsere Studie und Extras haben Riffe mit einem gewissen Maß an angeborener Klimaresistenz identifiziert. Das verschafft uns vielleicht etwas Zeit, aber die Sicherung der Zukunft der Korallenriffe hängt immer noch von schnellen Klimaschutzmaßnahmen ab. Je heißer unsere Ozeane werden, desto weniger Riffe können der Bleiche entkommen.

Es gibt vielversprechende Erhaltungsmaßnahmen, Restaurierungsbemühungen und experimentellere Eingriffe wie z selektive Zucht um die thermische Toleranz zu erhöhen. All das könnte sein Helfen Sie Korallen, auch in Zukunft zu überleben, aber die Reduzierung der CO2-Emissionen ist letztendlich die einzig sichere Lösung.

LIAM LACHS ist Doktorand in Klimawandelökologie und Evolution bei Newcastle University. Dieser Artikel ist neu veröffentlicht von Das Gespräch unter einer Creative Commons Lizenz. Lies das Original Artikel.

Auch auf Divernet: Palau setzt Verbot chemischer Sonnenschutzmittel durch, Palau setzt ein weiteres Beispiel für den Korallenschutz, Sei der Champion! – Palau, Palaus Quallensee wird wiedereröffnet

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