Erderwärmung: Korallen stellen sich auf Hitze ein

Korallenriffe sind wahre Oasen der Unterwasserwelt. Im Vergleich zu ihrer Umgebung bieten sie eine üppige Vielfalt von Fischen, Krabben und Muscheln. Das bunte Leben spielt sich in den lichtdurchfluteten Wasserschichten nahe der Oberfläche ab, zwischen den filigranen Korallen. Auch wenn sie aussehen wie Pflanzen, handelt es sich um Nesseltiere, die Kalk abscheiden und so im Lauf der Zeit fantastische Figuren bilden.

Doch die tropischen Unterwasserparadiese sind bedroht. Wird das Wasser zu warm, gehen die Korallen zugrunde. Durch den Klimawandel geschieht das immer häufiger. Hinzu kommen Umweltverschmutzung und Überfischung. Schätzungen zufolge wurde so in den vergangenen 20 Jahren etwa die Hälfte der riffbildenden Korallen zerstört. Forscher warnten: Da die Wassertemperaturen weiter steigen und die ortsfesten Korallen nicht einfach polwärts fliehen können, wie es viele Tiere an Land und im Wasser tun, könnten die Oasen in wenigen Jahrzehnten praktisch verschwunden sein.

Weit verbreitet im Pazifik

Doch so nahe ist das Ende wohl doch nicht. Biologen um Stephen Palumbi von der Stanford-Universität in Kalifornien berichten jetzt im Fachblatt „Science“ von einer Koralle namens Acropora hyacinthus, die sich erstaunlich schnell an hohe Wassertemperaturen anpassen kann. Sie untermauern damit Befunde anderer Forschergruppen. Diese hatten ebenfalls Arten gefunden, die überraschend gut mit hohen Temperaturen beziehungsweise zunehmender Versauerung des Wassers klarkommen.

Die von Palumbis Team untersuchte Tischkoralle Acropora hyacinthus ist besonders interessant, da sie im Pazifik weit verbreitet ist und eine wichtige Rolle für die Riffe dort spielt. Um herauszufinden, wie sie mit den veränderten Umweltbedingungen umgeht, reisten die Wissenschaftler zur Insel Ofu, die zu Amerikanisch-Samoa im Südpazifik gehört. An dem ufernahen Riff gibt es Stellen, wo das Wasser sehr warm ist – teilweise bis zu 35 Grad Celsius am frühen Abend – sowie kühlere Areale.

50-mal schneller als die Evolution

Die Biologen „verpflanzten“ eine Reihe von Korallen aus beiden Zonen in die jeweils entgegengesetzte. Nach 12, 19 und 27 Monaten testeten sie, wie hitzeresistent ihre Probanden waren. Dazu bestimmten sie den Chlorophyllgehalt, der auf Mikroorganismen zurückgeht, die in einer Symbiose auf dem Gewebe leben und Fotosynthese betreiben. Je mehr solcher Organismen auf einer Koralle leben (und sie zum Beispiel mit Zucker versorgen), desto gesünder ist sie.

Wie die Wissenschaftler berichten, passten sich die Tischkorallen aus dem kühlen Wasser rasch an die höheren Temperaturen in ihrer neuen Umgebung an. Erstaunlich war, dass das rund 50-mal schneller vonstatten ging, als man es durch eine evolutionäre Anpassung erwarten würde. Sie führen das auf einzelne Gene zurück, die gezielt an- und abgeschaltet werden können, um mit veränderten Umweltbedingungen zurechtzukommen. Gestützt wird die Interpretation durch Genexpressionsanalysen, die Pandolfis Team vorgenommen hat.

Es geht nicht nur um Hitze, sondern auch Versauerung und Überdüngung

„Offenbar ist die Anpassungsfähigkeit viel größer als gedacht“, schreiben die Forscher. Modellrechnungen, die ein rasches Ende der Riffe prognostizieren, dürften sich als falsch erweisen. Sie verweisen aber auf die großen Wissenslücken, die es noch gibt. Die Tischkoralle sei nur eine von vielen Arten. Es sei wenig darüber bekannt, wie andere Spezies mit Temperatursteigerungen zurechtkommen. Außerdem sei unklar, bis zu welchen Temperaturen die Anpassung gelinge – und ab welchem Punkt sie versagt.

„Darüber hinaus bleibt offen, wie Acropora hyacinthus mit einem Mix von Stressfaktoren wie zusätzlicher Versauerung und Überdüngung des Wassers umgeht“, sagt der Riffforscher Reinhold Leinfelder von der Freien Universität Berlin, der an der aktuellen Studie nicht beteiligt ist. „In der Realität wird es aber genau dieses Zusammenspiel von Faktoren geben.“ Für ihn bedeutet der Befund daher keine Entwarnung.

Eine Idee: robuste Korallen gezielt umsetzen

„Wir dürfen die Riffe auch künftig nicht sich selbst überlassen, sondern müssen ihnen helfen zu überleben“, sagt Leinfelder. Dazu gehört beispielsweise das Einrichten von Schutzzonen. Zudem könnten besonders robuste Korallen angesiedelt werden, um ein stabiles Gerüst zu schaffen. Leinfelder forscht an möglichen Kandidaten, die Tischkoralle wäre ein weiterer, sagt er. Für ein Großexperiment in der freien Natur sei es aber noch zu früh, warnt der Forscher. „Wir wissen zum Beispiel nicht, ob sie andere Arten verdrängt und dann die Riffe dominiert.“ Mit der ursprünglichen Lebensgemeinschaft hätte ein auf diese Weise fit gemachtes Riff jedenfalls nur noch wenig gemein.