„Verklumpte“ Korallen als hervorragender Indikator für Auswirkungen von Stress auf Korallen
Die oft als die „Regenwälder der Ozeane“ bezeichneten Korallenriffökosysteme sind die Heimat von mindestens 25 % der Meereslebewesen, obwohl sie nur etwa 1 % des globalen Meeresbodens bedecken. Sie erbringen jährlich Ökosystemleistungen im Wert von bis zu neun Billionen EUR. Ihre Zerstörung wurde seit den 1980er Jahren dokumentiert, wobei vor allem ein abnehmender Prozentsatz der Abdeckung durch Korallenbestände gemessen wurde. Es sind dringend neue Ansätze erforderlich, die tiefere Einblick gestatten. Mit Unterstützung innerhalb der Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahmen und mithilfe der Zusammenarbeit zwischen der Universität Utrecht und der Päpstlichen Katholischen Universität (ECIM) in Chile wurde im Rahmen des Projekts INDECOSTAB ein mathematisches Modell für Korallenökosysteme entwickelt, um das Ganze genauer zu betrachten. Marie-Skłodowska-Curie-Stipendiat Alexandre Génin beobachtete Veränderungen in der räumlichen Organisation als einen Indikator für Stress und als Prädiktor für eine große, irreversible Veränderung.
Auf Erfahrungen aufbauen, Datenerhebung ausweiten
Génin untersuchte Korallen auf der Osterinsel (Rapa Nui), wobei die enorme Erfahrung und die historischen Daten der chilenischen Kolleginnen und Kollegen auf der Insel sowie das kristallklare Wasser von Nutzen waren. Zusammengenommen ermöglichten diese Faktoren eine einfache und schnelle Vermessung großer Gebiete unter Einsatz von Kameras von einem Boot aus. Ohne die chilenische Hilfe wäre aufgrund der COVID-Beschränkungen die Durchführung seiner einzigen möglichen Feldkampagne kurz vor Projektende nicht realisierbar gewesen. „Wir haben drei Viertel der Küstengebiete der Osterinsel in einer Woche vermessen, wofür erfahrene Tauchteams vor nicht allzu langer Zeit noch Monate gebraucht hätten“, sagt Génin.
Korallenriffe: Resilienz in einem fragilen Ökosystem
Die Korallen auf der Osterinsel gehören zu den Korallen, die in Reaktion auf die Überwucherung durch Algen eine „positive Rückkopplungsschleife“ zeigen können. Sie können jahrzehntelang überleben, indem sie Risse bilden, in denen Pflanzenfresser wie Fische und Seeigel leben, welche die Algen fressen und Platz für die Bildung neuer Korallen schaffen. Erst vor kurzem wurde nachgewiesen, dass dies zur Bildung neuer Kolonien führt, die meist in der Nähe bereits vorhandener liegen und auf diese Weise „Klumpen“ auf dem Meeresboden bilden. Génin verfolgte das Ziel, diese Lückenhaftigkeit zu modellieren und festzustellen, ob das Modell auf der Grundlage dieser Klumpen große, abrupte Übergänge vorhersagen kann. Er untersuchte auch den Einfluss von Pflanzenfressern auf diese Klumpen.
Die Veränderung mit räumlichen Indikatoren modellieren
Das mathematische Modell von INDECOSTAB bestätigte, dass die Lückenhaftigkeit der Korallen als räumlicher Indikator für Stress und potenziell irreversible Zerstörung dienen kann. Interessanterweise wurden die räumlichen Indikatoren des Modells nicht von der Anzahl der Pflanzenfresser – auf der Osterinsel vor allem Seeigel – beeinflusst, wobei dieses Ergebnis durch die Daten der Feldbeobachtung bestätigt wurde. Eine ähnliche Unterstützung für räumliche Stressindikatoren ergab sich aus den Feldstudien von INDECOSTAB. „Bei den beiden Korallenarten vor der Osterinsel haben unsere Felduntersuchungen ergeben, dass die Häufigkeit der einen Art mit Wellenexposition deutlich abnimmt, während sie bei der anderen gleich bleibt. Beide zeigten jedoch Veränderungen in der Lückenhaftigkeit, sodass es nicht ausreicht, die konventionelle Veränderung der Korallendichte des Bestands zu messen“, erklärt Génin. „Unsere Arbeit geht von sehr theoretischen Vorstellungen über die räumliche Struktur von Korallenriffen aus, doch die Schlussfolgerungen entsprechen denen der angewandten Ökologie, in der Populationsmodelle dazu genutzt werden, um die Auswirkungen des Klimawandels auf die Riffe vorherzusagen“, fügt er hinzu. Das Team von INDECOSTAB plant, seine Daten bald zu veröffentlichen. Damit werden weitere Vermessungen und verbesserte Modelle unterstützt, um den Zustand dieser empfindlichen Ökosysteme nachzuverfolgen und vorherzusagen, um auf diese Weise zu einer verbesserten nachhaltigen Bewirtschaftung zu gelangen.
Schlüsselbegriffe
INDECOSTAB, Koralle, Korallen, räumliche Indikatoren, Algen, Ökosysteme, Korallenriffe, mathematisches Modell, Populationsmodelle, Stressoren
