Eine Studie im Ostpazifik weist darauf hin, dass schwere Kaltwasserbleiche eine zusätzliche Bedrohung für Ökosysteme tiefer Riffe darstellt

Forscher des Max-Planck-Instituts für Chemie (MPIC) haben kürzlich einen Artikel veröffentlicht, in dem sie ihre Beobachtungen einer großen Korallenbleiche und -sterblichkeit in den tiefen Riffen des Clipperton-Atolls, einer abgelegenen Koralleninsel im östlichen tropischen Pazifik, detailliert beschreiben. Diese völlig unerwartete Bleiche wird durch die Verdrängung von kaltem Wasser nach oben in geringere Tiefen als normal verursacht.

Die Forscher verbinden das Vorhandensein dieses ungewöhnlich flachen, kalten Wassers mit Veränderungen der Ostwindstärke im Pazifik und zeigen, dass die Variabilität der Windstärke andere in der Vergangenheit beobachtete Bleichereignisse flacher Riffe im östlichen tropischen Pazifik erklären kann. Ihre Studie, die vor kurzem stattfand veröffentlicht im Tagebuch Wissenschaft der gesamten Umwelthebt hervor, dass sich die Kaltwasserbleiche im 21. Jahrhundert als große Bedrohung für tiefe Riffökosysteme erweisen könnte.

Eine beunruhigende Überraschung im abgelegenen Ostpazifik

Alan Foreman und Nicholas Duprey, zwei Postdoktoranden aus der Gruppe von Alfredo Martínez-García am Max-Planck-Institut für Chemie in Mainz, führten Anfang 2023 eine wissenschaftliche Expedition zum Clipperton-Atoll durch, um Proben aus den flachen Riffen von Clipperton zu sammeln.

Diese Arbeit, die an Bord der Segelyacht S/Y Acadia im Rahmen einer Zusammenarbeit mit der Rohr Foundation durchgeführt wurde, zielte darauf ab, Korallenkerne und Wasserproben in einem Gebiet zu entnehmen, das es MPIC-Forschern ermöglichen wird, Veränderungen in der Größe von Sauerstoffminimumzonen zu rekonstruieren Ostpazifik im 20. Jahrhundert.

„Clipperton ist ein wirklich abgelegenes Reiseziel: 800 Seemeilen südlich von Mexiko und 1000 Seemeilen westlich von Costa Rica“, erklärt Nicolas Duprey.

„Obwohl wir in der Gegend waren, um weitere Proben zu sammeln, beobachteten wir zufällig bei einem unserer ersten Tauchgänge die Bleiche an den tiefen Korallenriffen“, erinnert sich Foreman.

„Anhand der Temperatur des umgebenden Wassers konnten wir schließen, dass dies mit ziemlicher Sicherheit auf die Anwesenheit von kaltem Wasser zurückzuführen war“, fügt Duprey hinzu.

Dies war für die beiden Paläoklimatologen tatsächlich eine ziemliche Überraschung, wenn man bedenkt, dass Clipperton in einem Gebiet des Pazifiks liegt, das für sein warmes Wasser bekannt ist und die durchschnittliche Oberflächenwassertemperatur fast das ganze Jahr über 28 °C beträgt.

So quantifizieren Sie ein massives Bleichereignis 30 Meter unter Wasser

Mit der Unterstützung vor Ort durch die Co-Autoren der Studie, Mark Rohr, Rose Dodwell und Guy Dodwell, begannen die beiden Wissenschaftler, die ausgedehnte Bleiche rund um Clipperton zu dokumentieren, indem sie beide den Prozentsatz gebleichter und toter Korallen in 32 Metern Tiefe (~70 %) aufzeichneten. ) und durch Fotografieren des Bleichvorgangs in hoher Auflösung.

Mit Hilfe von Matan Yuval von der Universität Haifa fügten sie die riesige Fotosammlung zu einem einzigen Bild, einem sogenannten Fotomosaik, zusammen, um es an Land weiter zu analysieren. In Kombination mit Temperaturmessungen der oberen 300 Meter der Wassersäule wurde deutlich, dass die Tiefkorallen aufgrund eines Kälteschocks ausbleichten und dass dieser Schock eine große Rolle dabei spielte, zu einer erheblichen Sterblichkeit entlang der Tiefriffe zu führen.

Mit Unterstützung von Marielle Dumestre (MPIC) stellten die Forscher eine Datenbank mit veröffentlichten Kalt- und Warmwasserbleichereignissen zusammen, die in den flachen Riffen der Region auftraten, um die Rolle von Kaltwassereinbrüchen bei der Steuerung der Funktionalität des Riffökosystems besser zu klären. Es stellte sich heraus, dass der Zeitpunkt der Kaltwasserbleiche mit früheren Maxima der Ostwindstärke zusammenfiel.

„Wir erkannten schnell, dass dieses ungewöhnlich kalte Wasser so hoch in der Wassersäule mit Schwankungen der Ostwindstärke im östlichen tropischen Pazifik zusammenhängt“, sagt Foreman.

Dieser Zusammenhang legt nahe, dass eine künftige Intensivierung der Ostwinde im Pazifik eine erhebliche Bedrohung für die mesophotischen Korallenökosysteme darstellen könnte, da sie durch die zunehmende Einwirkung von kälterem Wasser aus der Tiefe zu schwerer Bleiche führen könnte.

Mesophotische Korallenriffe sind im 21. Jahrhundert einer doppelten Bedrohung ausgesetzt

Aktuelle Studien deuten darauf hin, dass große La-Niña-Ereignisse, die mit starken Ostwinden einhergehen, in naher Zukunft sowohl stärker als auch häufiger werden werden. Modelle sagen auch voraus, dass extreme La-Niña-Ereignisse häufiger auf extreme El-Niño-Ereignisse folgen werden. Die Forscher gehen davon aus, dass, wenn dies Wirklichkeit wird, ungewöhnlich kaltes Wasser in die tiefen und mitteltiefen Riffe des östlichen tropischen Pazifiks verdrängt wird, und zwar aufgrund der erhöhten warmen thermischen Belastung von der Oberfläche.

Die Autoren der Studie befürchten, dass angesichts der Schwere der Bleiche und der damit verbundenen Korallensterblichkeit in Clipperton die Auswirkungen der Kaltwasserbleiche auf tiefe Korallenriffe nicht vorübergehender Natur sind und dass solche Ereignisse die Gesundheit und Funktionalität von Korallenriffen stark beeinträchtigen könnten gegebenes Tiefwasserriff.

„Unsere Beobachtungen in Kombination mit jüngsten Berichten über die Warmwasserbleiche mesophotischer Korallenökosysteme im Roten Meer und im Indischen Ozean zeigen, dass die mesophotischen Korallenökosysteme des 21. Jahrhunderts im Ostpazifik vor einer zweigleisigen Herausforderung stehen: Warmwasserbleiche von oben und …“ Kaltwasserbleiche von unten“, schließt Foreman.