Eine neue Studie liefert Einblicke in die Rolle von Mikroben und ihre Interaktion als Treiber interspezifischer Unterschiede bei der thermischen Korallenbleiche. Die Studie war veröffentlicht im Tagebuch Angewandte und Umweltmikrobiologie.
„Die Vielfalt, die Gemeinschaftsdynamik und die Interaktion korallenassoziierter Mikroorganismen spielen eine wichtige Rolle für den Gesundheitszustand und das Reaktionsmuster von Korallenriffen auf den Klimawandel“, sagte der Hauptautor der Studie, Biao Chen, Ph.D., Assistenzprofessor bei Coral Reef Research Center of China, School of Marine Science der Guangxi-Universität.
„Wir fordern die Erstellung umfangreicherer mikrobieller Korallenriff-Datensätze auf globaler Ebene und empfehlen die Durchführung interdisziplinärer Forschung, die Ökologie, Meereschemie, physikalische Ozeanographie und Mikrobiomik umfasst.“ Die Forscher sagen, dass die Erstellung der Datensätze darauf abzielt, die entscheidende Rolle von Mikroorganismen bei der Anpassungsfähigkeit von Korallenriff-Ökosystemen angesichts der Herausforderungen durch die globale Erwärmung aufzuzeigen.
Die Auswirkungen der globalen Erwärmung haben zu erheblichen Verlusten der Artenvielfalt und thermischer Korallenbleiche in Korallenriff-Ökosystemen geführt. Korallenriffe, auch Korallenholobionten genannt, bestehen aus tierischen Wirten, endosymbiotischen Symbiodiniaceae (Familie mariner Dinoflagellaten), Bakterien, Archaeen, Pilzen und Viren.
Korallen haben während Hitzewellenereignissen signifikante interspezifische Unterschiede in der Schwere der Bleiche und der Hitzetoleranz gezeigt. Während Forscher wissen, dass das korallenassoziierte Mikrobiom eine entscheidende Rolle bei der Regulierung der Umwelttoleranz von Korallenriffen spielt, sind die Wechselwirkungen zwischen Symbiodiniaceae und Pilzen hinsichtlich der Unterschiede in der Hitzetoleranz von Korallen unklar.
Um diese Wissenslücke zu schließen, machte sich Chen daran, die Insel Huangyan zu untersuchen, ein Riff im Südchinesischen Meer, bei dem ein erhöhtes Risiko der Korallenbleiche besteht. Diese Auswahl war bewusst, da die Meeresoberflächentemperaturen der Korallenriffe rund um die Insel Huangyan im Vergleich zu den Xisha-Inseln auf demselben Breitengrad deutlich höher sind.
Die Forscher zielten auf 18 Korallenarten ab, die in den tropischen Regionen des Südchinesischen Meeres weit verbreitet sind. Ihre Untersuchung konzentrierte sich auf die Beurteilung des Bleichanteils während der bedeutenden Korallenbleiche, die sich dort im Jahr 2020 ereignete. Diese Untersuchung führte zur Einrichtung eines Rankingsystems für die Hitzebleichanfälligkeit dieser 18 Korallenarten.
In der letzten Forschungsphase befassten sich die Forscher intensiv mit den dynamischen Wechselwirkungen innerhalb von Korallenorganismen und untersuchten insbesondere die Gemeinschaften von Symbiodiniaceae und Pilzen. Sie identifizierten mögliche Korrelationen zwischen ökologischen Indikatoren von Symbiodiniaceae und Pilzgemeinschaften und der Anfälligkeitsbewertung für Korallenbleiche durch Hitze.
Die Studie ergab, dass die hitzetoleranten Symbiodiniaceae in der mikrobiellen Korallengemeinschaft auf der Insel Huangyan dominierten. Die Zunahme der Pilzvielfalt und der Pathogenhäufigkeit steht in engem Zusammenhang mit einer höheren Anfälligkeit für Korallenbleiche durch thermisches Bleichen. Die Forscher konstruierten ein Interaktionsnetzwerk zwischen Symbiodiniaceae und Pilzen in Korallen, was darauf hinwies, dass eine Einschränkung des Pilzparasitismus und eine starke Widerstandsfähigkeit des Interaktionsnetzwerks die Hitzeakklimatisierung von Korallen fördern würden.
„Unsere Studie beleuchtet die ökologischen Auswirkungen der Mikrobiomdynamik und der Wechselwirkungen zwischen Symbiodiniaceae und Pilzen auf die Anfälligkeit für thermische Korallenbleiche und liefert Einblicke in die Rolle von Mikroorganismen und ihre Interaktion als Treiber interspezifischer Unterschiede bei der thermischen Korallenbleiche“, sagte Chen.
„Die Studie soll eine vorläufige Grundlage für die Untersuchung der Reaktionsmuster korallenassoziierter Mikroorganismen auf die globale Erwärmung schaffen.“
Mehr Informationen:
Angewandte und Umweltmikrobiologie (2024). doi.org/10.1128/aem.01939-23