Hawaiianische Korallen zeigen eine überraschende Widerstandsfähigkeit gegenüber sich erwärmenden Ozeanen

Eine Langzeitstudie über hawaiianische Korallenarten liefert eine überraschend optimistische Sichtweise darauf, wie sie wärmere und saurere Ozeane infolge des Klimawandels überleben könnten.

Die Forscher fanden heraus, dass die drei untersuchten Korallenarten unter Bedingungen, die simuliert wurden, um die in der Zukunft erwarteten Meerestemperaturen und den Säuregehalt zu erreichen, eine erhebliche Sterblichkeit erlitten – bis zu etwa der Hälfte einiger Arten starben.

Aber die Tatsache, dass keine von ihnen vollständig abgestorben ist – und einige am Ende der Studie tatsächlich gediehen – gibt Hoffnung für die Zukunft der Korallen, sagte Rowan McLachlan, der die Studie als Doktorand in Erdwissenschaften an der Ohio State leitete Universität.

„Wir haben überraschend positive Ergebnisse in unserer Studie gefunden. Davon bekommen wir im Bereich der Korallenforschung nicht viel, wenn es um die Auswirkungen der Erwärmung der Ozeane geht“, sagte McLachlan, der jetzt Postdoktorand an der Oregon State University ist.

Die Ergebnisse sind zwar optimistisch, aber auch realistischer als frühere Studien, sagte die leitende Autorin der Studie, Andréa Grottoli, angesehene Professorin für Erdwissenschaften am Bundesstaat Ohio.

Die Studie dauerte 22 Monate, was viel länger ist als die meisten ähnlichen Forschungen, die sich oft über Tage bis zu fünf Monaten erstrecken, sagte Grottoli.

„Es gibt Aspekte der Korallenbiologie, die lange brauchen, um sich anzupassen. Es kann zu einem Einbruch kommen, wenn sie mit Stressoren konfrontiert werden, aber nach genügend Zeit können sich Korallen neu kalibrieren und in einen normalen Zustand zurückkehren“, sagte Grottoli.

„Eine Studie, die fünf Monate dauert, sieht nur einen Teil des Reaktionsbogens.“

Die Forschung wurde heute (10. März 2022) in der Zeitschrift veröffentlicht Wissenschaftliche Berichte.

Steigende Kohlendioxidwerte in der Atmosphäre haben zu wärmeren Ozeanen geführt, und etwa ein Viertel des Kohlendioxids in der Luft löst sich im Ozean auf, wodurch er saurer wird. Sowohl der steigende Säuregehalt als auch die Temperaturen bedrohen Korallen, sagte Grottoli.

In dieser Studie sammelten die Forscher Proben der drei häufigsten Korallenarten auf Hawaii: Montipora capitata, Porites compressa und Porites lobata.

Die Proben wurden in Tanks mit vier verschiedenen Bedingungen platziert: ein Kontrolltank mit aktuellen Meeresbedingungen; eine Ozeanversauerung (-0,2 pH-Einheiten); eine Ozeanerwärmung (+2 Grad Celsius); und ein Zustand, der Erwärmung und Ansäuerung kombiniert.

Die Ergebnisse zeigten, dass die Erwärmung der Ozeane den Korallenarten schaden wird: 61 % der Korallen, die den Erwärmungsbedingungen ausgesetzt waren, überlebten, verglichen mit 92 %, die den aktuellen Meerestemperaturen ausgesetzt waren.

Die Zwei Porites Arten waren widerstandsfähiger als M. capitata im kombinierten Erwärmungs- und Ansäuerungszustand. Im Verlauf der Studie betrugen die Überlebensraten 71 % für S. Compressa56 % dafür P. lobata und 46 % für M. capitata.

„Von der Koralle, die überlebt hat, besonders von der Porites Arten kamen sie gut zurecht, gediehen sogar“, sagte McLachlan. „Sie konnten sich an die überdurchschnittliche Temperatur und den Säuregehalt anpassen.“ Zum Beispiel die überlebenden Porites konnten ein normales Wachstum und einen normalen Stoffwechsel aufrechterhalten.

sagte Grottoli M. capitata könnten in der realen Welt besser abschneiden als in dieser Studie. Die Art ist unter Stress stark auf Zooplankton als Nahrungsquelle angewiesen, und möglicherweise stand ihnen unter den Studienbedingungen nicht so viel zur Verfügung wie im Ozean.

„Möglicherweise haben wir ihre Widerstandsfähigkeit in dieser Studie unterschätzt. An den Riffen könnte sie höher sein“, sagte Grottoli.

In den meisten Fällen war diese Studie jedoch besser als die meisten anderen bei der Schaffung realer Bedingungen, sagten die Forscher.

Die Korallen wurden in Außenbecken gelegt, die Meeresriffe nachahmen sollten, indem sie Sand, Felsen, Seesterne, Seeigel, Krabben und Fische enthielten. Diese Tanks ermöglichten auch natürliche Schwankungen der Temperatur und des pH-Werts im Laufe eines jeden Tages und über die Jahreszeiten, wie es Korallen im Ozean getan hätten.

„Wenn Sie versuchen, Vorhersagen über die langfristigen Auswirkungen des Klimawandels zu treffen, ist es wichtig, die realen Bedingungen nachzuahmen, und unsere Studie tut dies“, sagte Grottoli.

„Wir sind der festen Überzeugung, dass dies unsere Ergebnisse sehr robust macht.“

Die Erkenntnisse zu den beiden Porites Arten können Korallen auf der ganzen Welt besondere Hoffnung bieten. Die Porites sind Teil einer Korallengattung, die auf der ganzen Welt verbreitet ist und eine Schlüsselrolle beim Riffaufbau spielt, daher ist ihre Widerstandsfähigkeit in dieser Studie ein gutes Zeichen, sagte Grottoli.

Obwohl diese Studie zu Optimismus Anlass gibt, bedeutet dies nicht, dass Korallen durch den Klimawandel nicht bedroht sind.

„Wir wissen nicht, wie es den Korallen ergehen wird, wenn Temperatur- und Säureänderungen drastischer sind als in dieser Studie“, sagte McLachlan. „Unsere Ergebnisse geben etwas Hoffnung, aber die Sterblichkeit von etwa 50 %, die wir bei einigen Arten in dieser Studie gesehen haben, ist keine Kleinigkeit.“

Die Studie berücksichtigte laut Grottoli auch keine lokalen Stressfaktoren wie Umweltverschmutzung und Überfischung, die in einigen Gebieten zusätzliche negative Auswirkungen auf Korallen haben könnten.

Weitere Co-Autoren waren James Price, Agustí Muñoz-Garcia und Noah Weisleder aus dem Bundesstaat Ohio; Stephen Levas von der University of Wisconsin-Whitwater; und Christopher Jury und Robert Toonen von der University of Hawaii at Mānoa. Etwa 30 Studenten des Staates Ohio arbeiteten ebenfalls an der Studie, einige davon im Rahmen des Second-Year Transformational Experience Program des Staates Ohio.