Beispiellose Meerestemperaturen lösen überall auf der Welt Massenbleichen von Korallen aus Welt. In diesem Jahr entsteht bereits das drittgrößte Barriereriff der Welt in Florida hart getroffen.
Neue Forschungen meiner Kollegen und mir geben einen Hoffnungsschimmer: Die von uns untersuchten Korallenriffe im Pazifik scheinen ihre Widerstandsfähigkeit gegenüber hohen Meerestemperaturen erhöht zu haben. Aber dies kann ihre langfristige Zukunft nur verbessern, wenn es starke globale Maßnahmen zur Reduzierung der CO2-Emissionen gibt.
Wir wissen, dass Korallen den steigenden Meerestemperaturen standhalten müssen, um im Klimawandel zu überleben. Und wir wissen, dass Riffkorallen selbst auf kleine Temperaturerhöhungen äußerst empfindlich reagieren. Was wir noch nicht wissen, ist, ob ihre „thermische Toleranz“ – im Wesentlichen ihre Fähigkeit, mit hohen Temperaturen umzugehen – mit der Erwärmung der Ozeane Schritt halten kann.
Unter normalen Bedingungen leben Korallen in Symbiose mit mikroskopisch kleinen Algen, die in ihrem Gewebe leben. Diese Algen verleihen Korallen ihre wunderschönen Farben und versorgen sie durch Photosynthese mit Nahrung, genau wie Pflanzen (Korallen sind Tiere, vergessen Sie das nicht).
Allerdings ist diese Beziehung geht kaputt, wenn es zu heiß ist: Die Mikroalgen werden ausgestoßen, die Korallen bleiben strahlend weiß oder ausgebleicht, was in der Regel zum Tod führt. Extreme Temperaturen können Korallen sogar vollständig töten und den allmählichen Bleichprozess umgehen.
In unserer neuen Studie veröffentlicht in Naturkommunikation An den Korallenriffen von Palau, einer Nation mit mehr als 300 kleinen Inseln im westlichen Pazifik, stellten wir fest, dass die Toleranz von Korallen gegenüber warmen Bedingungen in den letzten drei Jahrzehnten wahrscheinlich zugenommen hat.
Prüfung der thermischen Toleranz
Palau erlebte 1998, 2010 und 2017 intensive Hitzewellen im Meer, aber interessanterweise führte jedes weitere Ereignis zu weniger Korallenbleiche. Ein solches Phänomen wurde auch in registriert Australiens Great Barrier Reef, SüdostasienUnd Französisch Polynesien.
Ist das ein Beweis dafür, dass sich Korallengemeinschaften an heißere Temperaturen anpassen? Wir wollten testen, ob sich die thermische Toleranz zumindest für diese Riffe in Palau wahrscheinlich erhöht hat, und wenn ja, wie schnell.
Unser internationales Forscherteam hat eine Simulationsstudie entwickelt, die sich auf Daten zur Meeresoberflächentemperatur aus 35 Jahren und historische Beobachtungen der Bleiche stützt. Wir haben herausgefunden, dass die thermische Toleranz der Korallengemeinschaften in Palau wahrscheinlich um 0,1 °C pro Jahrzehnt zugenommen hat. Das ist etwas weniger als der Anstieg der globalen Temperaturen (ca 0,18°C/Dekade), deutet aber darauf hin, dass diese Korallenriffe über eine angeborene Fähigkeit zur Klimaresilienz verfügen.
Wie sich Korallenriffe an wärmere Ozeane anpassen
Es bedarf weiterer Arbeit, um genau zu bestimmen, was passiert ist, aber es gibt verschiedene Mechanismen, die dies erklären könnten.
Zum einen geht es um den Artenumsatz. Es gibt Hunderte verschiedener Korallenarten, jede mit einem einzigartige Evolutionsgeschichte und Lebensstrategie. Einige, wie die verzweigten Acropora, wachsen schnell, sind aber temperaturempfindlich, während andere, wie die massiven Porites, langsam wachsen, aber stresstoleranter sind.
Schwere Hitzewellen können die empfindlichen Arten ausrotten, so dass das Korallenriff von den härteren Arten dominiert wird, was wichtige ökologische Funktionen wie das Riffwachstum und die Bereitstellung von Lebensräumen für Meeresfrüchtearten beeinträchtigen kann.
Der zweite Mechanismus ist die genetische Anpassung. Wärmetoleranz ist ein komplexes Merkmal, das wahrscheinlich ist von Tausenden von Genen beeinflusst, aber die meisten Korallen haben nur einige davon. Nach Darwins Überlebenstheorie des Stärkeren kann die natürliche Selektion die Gewinner im Klimawandel bestimmen. Über mehrere Generationen und viele Selektionsrunden hinweg können Wärmetoleranzgene häufiger auftreten und so die Wärmetoleranz von Artenpopulationen erhöhen.
Die letzte Erklärung beinhaltet die individuelle Akklimatisierung. Selbst innerhalb der Lebensdauer einer einzelnen Koralle kann sich ihre Fähigkeit, thermische Stressereignisse zu überstehen, ändern. Wie das Sprichwort sagt: „Was dich nicht umbringt, macht dich stärker„Und so kann die Einwirkung geringer thermischer Belastung später die Überlebenschancen bei starker thermischer Belastung verbessern.
Um die Sache noch komplizierter zu machen, können alle diese Prozesse – Artenwechsel, genetische Anpassung und Akklimatisierung – auch in den Mikroalgengemeinschaften stattfinden, die in jeder Koralle leben. Wissenschaftler wie ich müssen die Mechanismen entschlüsseln, die zu möglichen Verschiebungen der thermischen Toleranz in Palau und anderswo geführt haben.
Was hält die Zukunft bereit?
Kann die thermische Toleranz der Korallen in Zukunft weiter zunehmen? Wenn ja, wird es dann schnell genug sein, um mit der Erwärmung der Ozeane Schritt zu halten? Unsere Studie geht diesen Fragen anhand hochauflösender zukünftiger Temperaturprognosen vom 17 globale Klimamodelle.
Unsere Analyse bestätigt den wissenschaftlichen Konsens, dass die Zukunft der Korallenriffe letztendlich von einer raschen Reduzierung der Kohlenstoffemissionen abhängt. Wenn jedoch die thermische Toleranz der Korallen weiter steigt, könnte die Bleiche an einigen Riffen vermieden oder zumindest verzögert werden.
Unsere Studie Und Andere haben Riffe mit einem gewissen Maß an angeborener Klimaresistenz identifiziert. Das verschafft uns vielleicht etwas Zeit, aber die Sicherung der Zukunft der Korallenriffe hängt immer noch von schnellen Klimaschutzmaßnahmen ab. Je heißer unsere Ozeane werden, desto weniger Riffe können der Bleiche entkommen.
Es gibt vielversprechende Erhaltungsmaßnahmen, Wiederherstellungsbemühungen und eher experimentelle Eingriffe wie selektive Züchtung zur Erhöhung der thermischen Toleranz. All das könnte sein Helfen Sie Korallen, auch in Zukunft zu überlebenaber die Reduzierung der CO2-Emissionen ist letztendlich die einzig sichere Lösung.
Dieser Artikel wurde erneut veröffentlicht von Die Unterhaltung unter einer Creative Commons-Lizenz. Lies das originaler Artikel.