Übererntete Seegurken spielen eine entscheidende Rolle beim Schutz der Korallen

Korallen sind die Grundlage für das Leben im Meer. Sie sind als Regenwälder des Meeres bekannt und bieten Lebensraum für 25 % aller Meeresorganismen, obwohl sie nur weniger als 1 % der Meeresfläche bedecken.

Korallenflecken in der Breite und Höhe von Basketball-Arenen waren einst in allen Weltmeeren weit verbreitet. Doch aufgrund zahlreicher vom Menschen verursachter Belastungen und Korallenkrankheiten, die bekanntermaßen mit Meeressedimenten in Zusammenhang stehen, sind die meisten Korallen auf der Welt verschwunden.

„Es ist, als ob alle Kiefern in Georgia über einen Zeitraum von 30 bis 40 Jahren verschwunden wären“, sagte Mark Hay, Regents‘ Chair und Harry and Anna Teasley Chair für Umweltbiologie an der School of Biological Sciences des Georgia Institute of Technology . „Stellen Sie sich vor, wie sich das auf die Artenvielfalt und die Ökosysteme des Ozeans auswirkt.“

In einer einzigartigen Forschung entdeckte Hay zusammen mit dem Forscher Cody Clements ein entscheidendes fehlendes Element, das eine entscheidende Rolle bei der Gesunderhaltung von Korallen spielt – ein Tier von übersehener Bedeutung, das als Seegurke bekannt ist.

Ihre auf abgelegenen tropischen Inseln im Pazifik durchgeführte Studie untersuchte die Rolle, die Seegurken für die Korallengesundheit spielen. Die kleinen, unscheinbaren sedimentfressenden Organismen funktionieren wie autonome Staubsauger des Meeresbodens. Da sie jedoch jahrzehntelang zu Nahrungszwecken geerntet wurden und sich in geringer Dichte nicht effektiv vermehren konnten, sind sie heute selten und erholen sich nach der Ernte nur langsam. Sie sind schon so lange verschwunden, dass man nicht genau wusste, wie wichtig sie sind – bis jetzt.

„Hausmeister“ des Meeres: Übererntete Seegurken spielen eine entscheidende Rolle beim Schutz der Korallen. Bildnachweis: Chris McKenney, Georgia Institute of Technology.

„Wir wussten, dass die Entfernung großer Raubtiere Kaskadeneffekte hat, die häufig die Art und Weise verändern, wie Ökosysteme organisiert sind und wie sie funktionieren“, sagte Hay. „Was wir nicht wussten, ist, was passieren würde, wenn die Detritivoren – oder wie wir sie gerne nennen: die Hausmeister des Systems – entfernt werden.“

Die Forschung des Teams war veröffentlicht im Tagebuch Naturkommunikation.

Eine fehlende Komponente

Die Idee entstand, als Hay in einem Museum auf Fidschi eine Radierung eines Segelschiffs aus dem 19. Jahrhundert sah. In der Bildunterschrift wurde erklärt, dass das Schiff Fidschi mit vielen Tonnen getrockneter Seegurken verließ. Hay erkannte, dass die Lebewesen, die er beim Tauchen und Arbeiten an Riffen selten sah, wahrscheinlich einst den Grund flacher tropischer Ozeane bedeckt hatten.

Seegurken sind wirbellose Meerestiere, die es in allen möglichen Größen, Farben und Formen gibt. Sie liegen den ganzen Tag im Sand und graben sich darin ein, saugen, verdauen und scheiden Sedimente aus und fressen Bakterien und andere organische Stoffe. Hay und Clements waren neugierig, welche Rolle Seegurken spielten, wenn sie reichlich vorhanden waren. Aber erst als Clements unabhängige Feldforschung in Moorea, einer tropischen Insel in Französisch-Polynesien, durchführte, bot sich eine Gelegenheit.

Clements, der seit Jahren in der Korallenrestaurierung tätig ist, hat im Laufe seiner Karriere über 10.000 Korallen gepflanzt. Er pflanzte Korallen in den Sand direkt vor der Inselküste, in einem Gebiet, in dem es viele Seegurken gab. Er beschloss, die Seegurken aus der Gegend zu entfernen, weil es so viele gab.

Er bemerkte, dass die Korallen zu sterben begannen, was ungewöhnlich erschien.

„Ich habe im Laufe meiner Zeit viele Korallen gepflanzt und meine Korallen sterben im Allgemeinen nicht“, sagte Clements. „Also dachte ich, da muss etwas dran sein.“

Eine Seegurke scheidet an ihrem Hinterteil Sedimente aus. Bildnachweis: Cody Clements, Georgia Institute of Technology

Experiment und Erkenntnisse

Hay und Clements haben Bereiche eingerichtet, um die Korallengesundheit mit und ohne Seegurken zu überwachen. Sie markierten die Flecken per GPS und überprüften sie täglich.

Bei den Stellen ohne Seegurken beobachteten sie oft, dass sich an der Basis der Korallen ein weißer Streifen bildete, der sich nach oben vorarbeitete und schließlich die gesamte Kolonie tötete. Es war ein Kennzeichen sedimentbedingter Korallenkrankheiten, die auf der ganzen Welt beobachtet wurden.

Das Vorhandensein von Seegurken schien Korallenkrankheiten zu unterdrücken. Sie beobachteten, dass Korallen ohne Seegurken ein 15-mal höheres Risiko hatten, zu sterben. Sie führten ein ähnliches Experiment im Palmyra-Atoll durch, das zu den US-amerikanischen Minor Outlying Islands gehört und von der Nature Conservancy und dem US Fish and Wildlife Service geschützt wird. In Palmyra wurden bei dem Experiment verschiedene Korallenarten und verschiedene Seegurken untersucht, es wurden jedoch ähnliche Ergebnisse erzielt, was auf eine starke Wechselwirkung hindeutet.

Seegurke ernährt sich von Meeressedimenten. Bildnachweis: Cody Clements, Georgia Institute of Technology.

Das Experiment zeichnete ein alarmierendes Bild. Seegurken schienen ein fehlender Bestandteil eines einstmals intakten Ökosystems zu sein. Bevor der Mensch begann, diese Sedimentreinigungsorganismen zu ernten, hatten sie dazu beigetragen, Korallen vor Krankheiten zu schützen.

„Wenn man alle Abschaumsauger im großen Aquarium der Erde entfernt, wird man irgendwann ein schmutziges Aquarium bekommen“, sagte Clements. „Die Menschen haben lange Zeit Lippenbekenntnisse zu der Vorstellung abgegeben, dass Seegurken wichtig sein könnten, aber wir kannten das Ausmaß ihrer Bedeutung bis jetzt nicht.“

Hay erklärt das langfristige Entfernen von Seegurken als das Anzünden einer ökologischen Zündschnur, die seit mehr als 100 Jahren brennt. Mit dem exponentiellen Anstieg der menschlichen Bevölkerung, der Überfischung von Riffen, dem menschlichen Eintrag von Nährstoffen und organischen Stoffen und der Entfernung von Seegurken kommt es nun zu einer Ansammlung organischer Stoffe und Nährstoffe, die das Bakterienwachstum im Sediment fördern. All das würden Seegurken reinigen.

„Im Grunde haben wir unsere Umgebung verschmutzt, während wir gleichzeitig alle Hausmeister entfernt haben“, sagte Hay.

Anwendung und Belastbarkeit

Hay und Clements hoffen, dass ihre Ergebnisse die Gemeinschaften dazu ermutigen werden, die Ernte einzuschränken und mit der Wiederbesiedelung von Seegurkenarten zu beginnen. Die Arten aus ihrer Studie sind von geringem kommerziellen oder Nahrungsmittelwert und könnten kultiviert und in den Ozean entlassen werden. Dies würde dazu beitragen, Korallenkrankheiten zu lindern und Riffen weltweit dabei zu helfen, wieder gesund zu werden.

„Diese kleinen Kerle vom Abgrund zurückzuholen und das Bewusstsein für ihren Wert für Ökosysteme zu schärfen, könnte die Situation insgesamt verbessern“, sagte Clements. „Es wird Anstrengungen erfordern, aber die Verbesserung der Gesundheit der Riffe würde die Artenvielfalt und damit die Lebensgrundlage der Menschen in Küstengemeinden verbessern.“

Trotz der vielen ökologischen Zündschnüre, die der Mensch wissentlich oder unwissentlich angezündet hat, hat Hay immer noch Hoffnung für Korallen und Seegurken.

„Organismen wie Seegurken geben uns eine Versicherung für weitere Jahrzehnte, und wir sollten versuchen, uns auf ihre Bedeutung zu konzentrieren“, sagte Hay. „Wir suchen nach kleinen Optimierungen, die die Situation wirklich verbessern können, während wir als Gesellschaft in Gang kommen und es besser machen.“

Er fügte hinzu: „Wenn wir die Umweltverschmutzung nicht reduzieren, wenn wir die Überernte nicht reduzieren und wenn wir die globale Erwärmung nicht reduzieren, gibt es nicht viel Hoffnung. Es ist eine Herausforderung, aber Sie können es schaffen.“ Entweder gibst du auf und gehst nach Hause, oder du arbeitest weiter daran.“

Mehr Informationen:
Cody S. Clements et al.: Die Entfernung detritiver Seegurken aus Riffen erhöht die Korallenkrankheit. Naturkommunikation (2024). DOI: 10.1038/s41467-024-45730-0

Bereitgestellt vom Georgia Institute of Technology

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