Es war eine wunderbare Nacht für Korallensex.
Warmes Wasser umspülte das Riff eine Meile vor Key Biscayne. Ein fast voller Mond signalisierte Hirschhornpolypen, dass die Zeit reif war. Ein Team aus eifrigen Wissenschaftlern und Tauchschülern der University of Miami wartete unter Wasser, Netze bereit, um eine Flut von Eiern und Sperma zu sammeln, die in einem, wie sie es beschreiben, magischen Schneekugeleffekt an die Oberfläche treiben würden.
Vögel tun es. Bienen machen es. Korallen – die lebende, sich fortpflanzende Tiere und nicht nur verzierte Felsen – tun es auch.
Aber als die Uhr auf Mitternacht zu tickte, ließen die anscheinend scheuen Hirschhörner ihre Gameten nicht los. Eines der großen Naturschauspiele würde sich in einer anderen Nacht ereignen. Das Laichen von Korallen ist unmöglich genau vorherzusagen.
„Sie sind bereit zu platzen, aber nicht jetzt“, sagte Liv Williamson, eine leitende wissenschaftliche Mitarbeiterin für Meeresbiologie und -ökologie an der Rosenstiel School of Marine, Atmospheric and Earth Science der UM. Sie war eine Stunde lang unter Wasser geschwommen und hatte die Polypen am Canon Reef beleuchtet, die UM-Wissenschaftler vor drei Jahren gepflanzt hatten.
Als Williamson an Bord kletterte und ihre Tauchausrüstung ablegte, scherzten sie und ihre Expeditionskameraden, dass sie Barry White-Songs aus den Lautsprechern des Tauchboots hätten spielen sollen, um etwas romantische Inspiration zu bieten.
Obwohl sich das Laichen um zwei Nächte verzögerte, war der Tauchgang ein Erfolg, da die Untersuchung der bei UM gezüchteten schwangeren Korallen den Beweis erbrachte, dass sie sich schneller als erwartet vermehren. Und eine Nacht zuvor hatten Williamson und Kollegen in Key Largo das Laichen an einem anderen Riff beobachtet und Gameten für ihr Labor gesammelt.
„Es ist eine assistierte Befruchtung“, sagte Williamson. „Die Korallen würden immer noch laichen und Babys zeugen, aber wir versuchen, die Leistung und Überlebensrate zu maximieren, indem wir sie von verschiedenen Kolonien und Eltern sammeln, sie zusammenmischen und eine möglichst vielfältige, widerstandsfähige Charge von Nachkommen herstellen.
„Es gibt ein bisschen Speed-Dating und Matchmaking.“
Die Mission des Rescue a Reef-Programms von UM geht über die Erhaltung hinaus. Wissenschaftler versuchen nicht nur, Rifflebensräume, die in den letzten drei Jahrzehnten durch Krankheiten, Klimawandel und Umweltverschmutzung zerstört wurden, wieder wachsen zu lassen, sondern sie wollen die nächste Generation von Riffen robust genug machen, um dazu beizutragen, die Küste von Miami vor Meeresanstieg, Überschwemmungen und Erosion zu schützen .
Stelle ein Riff wieder her, rette eine Stadt.
„Korallen haben eine unglaubliche dreidimensionale Struktur, die die Wellenenergie bricht und die Gemeinschaft sicherer macht“, sagte Williamson. „Es gibt eine Verbindung. Wir haben zerfallene Riffe in Südflorida und wir sehen ständig Küstenüberschwemmungen. Ein Riff ist wie eine sich selbst regenerierende Meeresmauer, die wächst und mit dem Meeresanstieg Schritt hält.“
Diego Lirman betrachtet sich selbst als Korallen-Großeltern. Lirman, außerordentlicher Professor für Meeresbiologie und -ökologie, leitet das Rescue a Reef-Labor auf Virginia Key. Es ist ein Zentrum für bahnbrechende Forschung und ein Kindergarten für junge Korallen.
„Nachdem ich den Rückgang der Riffe studiert hatte, sah ich eine Gelegenheit, die Geschichte umzudrehen und sie wieder zum Leben zu erwecken“, sagte Lirman bei Sonnenuntergang vom Deck des Tauchboots aus, als er sich auf einen Besuch des von ihm gepflegten Riffs vorbereitete. „Leider, aber stolz können wir sagen, dass jedes Hirschhorn von Miami Beach bis Key Largo eine von uns gezüchtete Koralle ist. Jetzt vermehren sie sich von selbst.“
Das Experimentieren mit Gameten im Labor, um neue, robustere Korallenstämme zu produzieren, ist für ihre Rettung unerlässlich. Korallen sind Hermaphroditen, die sowohl Eier als auch Spermien freisetzen.
„Als die Riffe gesund waren, gab es massive Laichereignisse, große Partys, riesige Orgien im Ozean“, sagte Lirman. „Aber das natürliche Laichen findet nicht mehr so statt wie früher, weil die Riffe ausgelöscht wurden oder kleiner sind, sodass die Gameten nicht mehr so zahlreich sind und sich daher nicht treffen. Indem wir sie sammeln und kreuzen, geben wir ihnen eine helfende Hand. „
Korallengärtnern ist zu einer effektiven Methode für den mühsamen Prozess der Wiederherstellung von Riffen geworden, insbesondere bei Geweihkorallen, die eine vom Aussterben bedrohte Art sind, nachdem 90 Prozent von ihr durch Krankheiten verloren gegangen sind und die im Vergleich zu anderen schnell wächst – bis zu 15 cm in einem Jahr Korallen. Finger des geweihartigen Hirschhorns können abgebrochen und unter Wasser an künstlichen Stützstrukturen befestigt werden, wo sie zu Ästen wachsen und verpflanzt werden können. Gärtnern arbeitet auch mit Hirn- und Sternkorallen.
Aber Gärtnern ist die Vermehrung von Korallen, die den gleichen genetischen Code haben. Genetische Vielfalt ist der Schlüssel zur Schaffung gesünderer Korallen, die hitzetoleranter und krankheitsresistenter sind. Außerdem dauert es Jahre, um aus einem Zweig eine Kolonie zu machen.
„Der Schutz unserer Küstenlinie und des Küsteneigentums in Milliardenhöhe ist im Moment noch dringender“, sagte Lirman. „Sie wollen eine genetisch diversifizierte Population, die mit allen Widrigkeiten umgehen kann, die unsere sich verändernden, gestressten Ozeane auf sie werfen. Im Labor können wir die Eier und Spermien aus acht verschiedenen Kolonien befruchten und eine Million Babys mit verschiedenen Eltern erzeugen. Wir können Gameten mit kreuzen Spermien aus Mexiko, um die richtige Kombination von Genen zu finden, die das nächste Bleaching-Ereignis überstehen.“
Im Labor können Wissenschaftler Babykorallen während ihrer empfindlichsten Lebensphase monatelang ernähren und pflegen und ihre Überlebensrate verbessern, wenn sie als Teenagerkorallen in den Ozean zurückgebracht werden.
Die Untersuchung von Korallen im Labor ermöglicht es Wissenschaftlern auch, Bedingungen wie den Mondzyklus und Wassertemperaturen zu simulieren, die Korallen dazu bringen, mit bemerkenswerter Synchronizität zu laichen.
„Wir haben herausgefunden, dass am Meeresboden klebende Tiere, die nicht miteinander sprechen können, etwas brauchen, das sie gemeinsam interpretieren können“, sagte Williamson. „Sie haben blaue Lichtrezeptoren, die Licht vom Mond erkennen. Es ist faszinierend, dass diese Organismen, die nicht einmal ein Gehirn haben und kurz vor dem Aussterben standen, sich miteinander koordinieren und dieselben Umweltsignale verwenden können, um sich zu reproduzieren und zu bleiben robust.“
Um die Wiederherstellungsstrategien von UM zu verstärken, überreichte die Advanced Research Projects Agency des US-Verteidigungsministeriums dem Labor einen Bundeszuschuss in Höhe von 7,5 Millionen US-Dollar, um Bedrohungen der militärischen und zivilen Küsteninfrastruktur in Florida und der Karibik zu begegnen.
„Miami ist der Ground Zero für die Gefährdung der Küsteninfrastruktur durch Meeresanstieg, Hurrikan-Sturmflut und Überschwemmungen“, sagte Andrew Baker, Professor für Meeresbiologie und Direktor des Coral Reef Futures Lab an der Rosenstiel School. „Wir wollen hybride Riffe bauen, die die wellenpuffernden Vorteile künstlicher Strukturen und die ökologischen Vorteile von Korallen bieten.
„Unsere Riffe wurden durch Hitze, Versauerung, Abwasser und Nährstoffabfluss gebeutelt. Wie entwickeln wir technische Lösungen, die Wachstum und Widerstandsfähigkeit fördern?“
Baker und Lirman hoffen letztendlich, 125 Morgen Rifflebensraum wiederherzustellen, indem sie über 150.000 Korallenkolonien und Larven von fünf Arten pflanzen. Sie arbeiten gegen Faktoren, die dazu geführt haben, dass in den letzten 30 Jahren 25 Prozent der weltweiten Korallenbedeckung verschwunden sind. In Florida sind Riffe für die Wirtschaft und Ökologie des Staates von entscheidender Bedeutung, da sie einen Lebensraum für Fische und Hummer und eine Barriere gegen Sturmfluten bieten. Die National Oceanic and Atmospheric Administration hat den Riffen sogar ein Preisschild auferlegt und berechnet, dass sie im Südosten Floridas einen Vermögenswert von 8,5 Milliarden US-Dollar haben und 70.400 Arbeitsplätze schaffen.
Die UM-Meeresbiologiestudenten Avery Boals und Juliana Grillo verfolgen einen eher paternalistischen Ansatz. Sie sind Freiwillige für Rescue a Reef. Beim letzten Nachttauchgang suchten und fanden sie bestimmte Hirschgeweihe, die Grillo vor zweieinhalb Jahren gepflanzt hatte.
„Ich habe ihr Wachstum von der Kindheit bis zum Erwachsenenalter verfolgt“, sagte Grillo. „Ich tauche da runter und erkenne sie und es gibt einem ein gutes Gefühl zu sehen, wie sie gedeihen.“
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