Eine Riffinsel passt sich veränderten Umwelteinflüssen an

Obwohl sie von stark beanspruchten Korallenriffen umgeben ist, ist eine Insel im indonesischen Spermonde-Archipel nicht geschrumpft, sondern weiter gewachsen. Riffinseln reagieren also dynamisch auf Umweltveränderungen, die ihre Riffsysteme stören, so eine neue Studie von Forschern des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen.

Wissenschaftler untersuchten die Zusammensetzung der bewohnten Riffinsel Langkai vor Makassar und rekonstruierten seit 1999 den Verlauf der Küstenlinie der Insel. Die Ergebnisse wurden kürzlich veröffentlicht. veröffentlicht im Journal Sedimentgeologie.

Die Kalkskelette und Schalen von Korallen, Muscheln, Schnecken und Kalkalgen sind wichtige Bestandteile tropischer Riffinseln. Ihre Sedimente bilden die Substanz von Riffinseln und geben ihnen Stabilität oder ermöglichen ihnen sogar ihr Wachstum – zumindest, wenn die umgebenden Riffsysteme gesund sind.

Seit Jahrzehnten stehen die Ökosysteme der Korallenriffe allerdings unter dem Einfluss stark veränderter Umweltbedingungen – etwa durch den Klimawandel und den weltweiten Anstieg der Wassertemperaturen, der zur Korallenbleiche führt, oder durch lokale Eingriffe des Menschen in die Ökosysteme oder durch intensive Fischerei.

Wie wirken sich Schäden an Korallenriffen auf die Produktion von kalkhaltigen Sedimenten und damit auf das Verhalten von Riffinseln aus? Dieser Frage ging ein internationales Forschungsteam unter der Leitung von Yannis Kappelmann, Doktorand in der Arbeitsgruppe Geoökologie und Karbonatsedimentologie am ZMT, in seiner neuesten Studie nach.

An den Arbeiten waren neben Wissenschaftlern des ZMT auch Forscher der Bundesanstalt für Geowissenschaften und Rohstoffe (BGR) in Hannover und des Marine Research Center der Hasanuddin University in Makassar, Indonesien, beteiligt.

Die Wissenschaftler konzentrierten ihre Untersuchungen auf die Insel Langkai im indonesischen Spermonde-Archipel vor der Küste von Makassar. Verschiedene Studien der letzten Jahre beschrieben den Zustand der Riffsysteme rund um diese Insel vor Südwest-Sulawesi immer wieder als schlecht.

„Wir wollten wissen, wie sich diese massiven Schäden an den Riffsystemen im Sediment der Insel widerspiegeln“, sagt Kappelmann, Erstautor der Studie. „Sind diese Riffveränderungen auch in der Zusammensetzung der Sedimente erkennbar? Wird für die Insel weniger Sediment produziert?“

Um diese Fragen zu beantworten, entnahmen die Wissenschaftler über 50 Sedimentkerne von der Insel, die sie im Labor auf ihre Zusammensetzung und Veränderung im Laufe der Zeit untersuchten. Die Ergebnisse waren zunächst nicht allzu überraschend. „Wir fanden tatsächlich weniger Teile von Korallenskeletten in den Sedimenten, die in den letzten Jahrzehnten entlang der Küste Langkais abgelagert worden waren“, berichtet Kappelmann.

„Dafür war der Anteil der kalkbildenden Grünalge Halimeda deutlich höher – ein Zeichen dafür, dass die Riffe um Langkai aufgrund der veränderten Umweltbedingungen heute von Algen dominiert werden.“

Inselwachstum trotz Algendominanz in Riffökosystemen

Besonders interessant wurde dieser Befund für die Forscher, als sie anhand von Satellitenbildern die Veränderung der Küstenlinie von Langkai in den letzten 24 Jahren (1999–2023) auswerteten. „Die Rekonstruktion der Küstenlinie ergab, dass sich die Fläche der Riffinsel insgesamt um 13 Prozent vergrößert hat“, sagt Kappelmann.

„Es scheint, als würde es für das Inselwachstum zunächst keinen Unterschied machen, ob Korallen- oder Algenskelette die Bausteine ​​des Sediments liefern. Inseln, die in der Nähe veränderter Korallenriffe liegen – also Riffsysteme, die durch eine Algendominanz gekennzeichnet sind – können aus diesen Ökosystemen auch weiterhin ausreichend Sediment für ihre Küsten beziehen.“

Dies deutet darauf hin, dass Änderungen in der Sedimentzusammensetzung von Riffinseln nicht unbedingt zu einer Destabilisierung der Inseln führen.

Lokale und globale Relevanz

„Die Studie unterstreicht die hohe Dynamik dieser Landformen“, sagt Hildegard Westphal, Leiterin der Arbeitsgruppe Geoökologie und Karbonatsedimentologie am ZMT und Professorin für Tropengeologie an der Universität Bremen. „Weltweit sind in den letzten Jahren eine Degradation der Riffe und ein verstärktes Wachstum kalkbildender Makroalgen zu beobachten, ein Trend, der sich im Zuge der Ozeanerwärmung und anderer Stressfaktoren wahrscheinlich fortsetzen wird.“

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass die mittelfristigen Folgen dieser Entwicklungen für die Sedimentproduktion nicht negativ sein müssen. Das heißt allerdings keineswegs, dass sie keine negativen Folgen für Riffinseln haben, denn Korallenriffe wirken als Wellenbrecher und verhindern langfristig die Erosion von losem Sediment entlang der Küsten.

„Wenn die Riffe verschwinden, erodieren die Inseln sehr schnell. Der Riffschutz bleibt daher ein zentrales Anliegen für die Erhaltung der Riffinseln.“

Yannis Kappelmann ergänzt: „In den letzten Jahren wurden von und mit der lokalen Bevölkerung eine Reihe von Projekten zum Schutz der marinen Ökosysteme entwickelt. Gesunde Korallenriff-Ökosysteme sind nicht nur der effektivste Weg zum Schutz der Riffinseln, sondern bieten der lokalen Bevölkerung auch ertragreichere Fischgründe.“