Wie sich die Korallen an die Meeresverschmutzung anpassen

Eine neue Arbeit, die in der Zeitschrift Science Advances veröffentlicht wurde, hat gezeigt, dass mit einem allmählichen Anstieg des Säuregehalts der Ozeane in den letzten ~200 Jahren einzelne Kolonien in der Lage waren, die chemischen Bedingungen in der Skelettbildungszone anzupassen und die Mineralisierung fortzusetzen.

Die Autoren untersuchten langlebige Korallenskelette aus dem Great Barrier Reef und dem Korallenmeer (vor der Nordostküste Australiens). Ein Exemplar war fast zweihundert Jahre alt, während das andere etwa 115 Jahre alt war. Mithilfe der Raman-Spektroskopie - einer Laser-Analysetechnik, die die chemische Zusammensetzung und Anordnung von Molekülen offenbart - verfolgte das Team, wie sich die Kalziumkarbonatstruktur der Skelette mit dem zunehmenden Säuregehalt des umgebenden Wassers veränderte.

Das Ergebnis: Korallen haben jahrzehntelang eine interne "Fabrik" der Mineralisierung aufrechterhalten, indem sie die Zusammensetzung der so genannten kalkbildenden Flüssigkeit reguliert haben - die Mikroumgebung zwischen dem weichen Gewebe und dem bereits gebildeten Skelett, in der sich das Kalziumkarbonat "sammelt".

Laut Jessica Hankins (CU Boulder), der Erstautorin der Studie, ist dies ein "unerwartetes und beruhigendes" Signal: Unter günstigen Bedingungen geben die Korallen der Wachstumsrate den Vorrang, auch wenn das Skelett auf molekularer Ebene durch Einschlüsse von Ionen aus dem Meerwasser etwas "ungeordneter" wird. Es sind jedoch längere Beobachtungsreihen und Tests an verschiedenen Arten und in anderen Lebensräumen erforderlich, um die langfristigen Auswirkungen zu verstehen.

Der Kontext bleibt alarmierend. Die Ozeane absorbieren etwa 30% der anthropogenen CO₂-Emissionen.

Der Säuregehalt der Oberflächengewässer hat seit dem Industriezeitalter um etwa 40% zugenommen, und der Trend hält an. Dadurch verringert sich die Verfügbarkeit von Karbonat-Ionen, einem wichtigen "Baumaterial" für Korallenskelette. Bisher sagten viele Modelle ein langsameres Wachstum und eine geringere Skelettdichte voraus, was die Anfälligkeit der Riffe erhöht.

Praktische Experimente haben zu heterogenen Ergebnissen geführt - die aktuelle Studie hilft, diese Unklarheit zu erklären: Einige Korallen "rekonfigurieren" ihre interne Chemie aktiver, um die sich verschlechternden äußeren Bedingungen zu kompensieren.

Wichtig ist, dass die Versauerung nur einer der Faktoren ist, die Druck ausüben. Die Riffe werden gleichzeitig durch die Erwärmung der Meeresoberfläche, Verschmutzung und Überfischung belastet.

Von 2023 bis Mitte Mai 2024 wurden in mindestens 62 Ländern und Gebieten Massenbleiche-Episoden bestätigt: Durch Überhitzung verlieren die Korallen symbiotische Algen und werden weiß, wodurch sie anfälliger für Krankheiten und Tod werden.

Korallenriffe sind die Grundlage riesiger Ökosysteme: Sie schützen die Küsten vor Stürmen und Erosion und dienen als Laichplätze und Kinderstuben für eine Vielzahl von Meeresarten. Wenn die Skelette systematisch "schwächeln", kann ein Dominoeffekt das gesamte Nahrungsnetz treffen.