Karibische Korallenriffe sind aufgrund verschiedener Stressfaktoren, darunter Klimawandel, Krankheiten und übermäßiges Wachstum von Makroalgen, im Rückgang begriffen. Gesunde Pflanzenfresserpopulationen sind für die Erholung der Riffe entscheidend, da sie helfen, Algen in Schach zu halten und Korallen so gedeihen zu lassen. Bemühungen zur Korallenrestaurierung scheitern oft, wenn Pflanzenfresser fehlen oder ihre Populationen dezimiert sind. Diese Studie untersucht das Potenzial der Marikultur – der Zucht von Meerestieren – und der Wiederbesiedlung dreier wichtiger Pflanzenfressergruppen in der Karibik: Fische, Seeigel und Krabben.
Fische
Fische, insbesondere Papageienfische und Doktorfische, sind seit dem katastrophalen Artensterben des Langstacheligen Seeigels in den 1980er Jahren die dominierenden Weidetiere an den Riffen der Karibik. Diadema Antillarum aufgrund von Krankheiten. Die Bewirtschaftung von Rifffischpopulationen durch Marikultur ist jedoch aufgrund ihres komplexen Lebenszyklus eingeschränkt. Das Sammeln und Aufziehen von Jungfischen (Postlarven) zur Erhöhung der Pflanzenfresserpopulation bietet zwar Potenzial für eine zukünftige Lösung, steckt aber noch in den Kinderschuhen. Meeresschutzgebiete (MPAs) und Fangverbote für pflanzenfressende Fische bleiben wichtige Managementlösungen zur Steigerung der Fischbiomasse, der Weiderate und des Korallenwachstums.
Urchins
Diadema Antillarum ist ein kräftiger Weidegänger, hat aber erst 2022 in der Karibik ein Massensterben erlebt. Andere Seeigel wie Echinometra viridis Auch Algen werden abgeweidet, allerdings ist eine hohe Dichte erforderlich, um wirksam zu sein, und sie können durch Bioerosion Schäden verursachen. Die Seeigel-Marikultur ist vielversprechend: Diadema können in Gefangenschaft gezüchtet werden, legen viele Eier, und das Laichen kann zuverlässig herbeigeführt werden. Die Larvenaufzucht ist jedoch schwierig, da sie empfindlich auf Wasserqualität und Nährstoffbedarf reagieren. Auch das erfolgreiche Halten wiederangesiedelter Seeigel an Riffen ist problematisch und hängt von Faktoren wie der Verfügbarkeit von Unterschlupf und dem Prädationsdruck ab. Alternative Ansätze wie die unterstützte natürliche Erholung, bei der Riffen Siedlungsstrukturen (z. B. Biobälle aus Plastik) hinzugefügt werden, haben die Rekrutierung erhöht, obwohl Prädation das Überleben von Jung- und Alttieren immer noch begrenzen kann. Um Makroalgen wirksam zu reduzieren, müssen Seeigel in hoher Dichte eingesetzt werden, da sie sich nur eingeschränkt auf Nahrungssuche bewegen können. Größere, komplexere Riffe können Seeigel im Allgemeinen erfolgreicher halten als kleine Fleckenriffe (< 8 m²). Das Sammeln von Postlarven in der Wildnis, die dann im Labor gefördert und als Jungtiere freigelassen werden können, kann eine praktische Alternative zur Aufzucht im Labor darstellen.
Krabben
Pflanzenfressende Krabben, insbesondere Maguimithrax spinosissimus, wurden vor kurzem als ein weiterer effektiver Algenbekämpfer erkannt. Diese Krabben ernähren sich von Makroalgen, die Fische und Seeigel oft meiden, sind beweglicher als Seeigel und haben eine höhere Grasfressrate pro Gramm als die meisten Papageienfische. Ihre allgemeine Effektivität wird jedoch durch ihre geringe natürliche Dichte beschränkt. Bei Experimenten in Florida reduzierte das Einsetzen von Krabben die Makroalgenbedeckung signifikant und erhöhte Korallen- und Fischpopulationen. Die Krabben vertragen außerdem warme, saure Bedingungen, was sie für den Aufbau klimaresistenter Riffe wertvoll macht. Sie sind die am einfachsten in Laboren, Salzwassersteinbrüchen oder riffbasierten Käfigen mit minimaler Haltung zu züchtenden Grasfressern. Die ideale Besatzdichte und ihre Wirkung auf andere wirbellose Tiere werden noch erforscht, aber ihre kleinen Reviere könnten dazu beitragen, ihren Verbleib in den Riffen sicherzustellen.
Überlegungen zur Marikultur
Die Wiederherstellung der Weidefunktion an Riffen ist kostspielig und schwer abzuschätzen, kann aber potenziell die Wirksamkeit der Korallenrestaurierung erhöhen. Das NOAA-Projekt „Mission: Iconic Reefs“ schätzt die Kosten für die Wiederherstellung von 97 Hektar auf 10 Millionen Dollar über 27 Jahre. Davon entfallen auf die Verbesserung der Weidefunktion (z. B. Diadema Antillarum) wird voraussichtlich 14 Millionen Dollar kosten – deutlich weniger als die Wiederherstellung der Korallenriffe, die auf 61 Millionen Dollar geschätzt wird. Obwohl sie günstiger ist, muss die Pflanzenfresser-Marikultur sorgfältig gesteuert werden, um ökologische Risiken wie Überweidung, Korallenraub, genetische Anomalien und veränderte Gemeinschaftsdynamik zu vermeiden.
Der Klimawandel dürfte das Wachstum von Makroalgen verstärken und die Fischgröße reduzieren, wodurch die Rolle wirbelloser Weidetiere noch wichtiger wird. Strategien sollten ökologisches Verständnis mit Klimaschutzmaßnahmen verbinden, den Schutz wilder Populationen priorisieren und adaptive, standortspezifische Ansätze verfolgen. Für die Erholung der Riffe in der Karibik wird eine Makroalgenbedeckung von 25 % als Zielwert vorgeschlagen, der jedoch je nach Region variieren kann.
Auswirkungen für Manager
- Der Schutz pflanzenfressender Fische muss weiterhin oberste Priorität haben. Diese Arten bleiben ein Eckpfeiler der Rifferholung und sollten weiterhin ein Schwerpunkt der Fischereiverwaltung und der Naturschutzpolitik bleiben.
- Erweitern Sie die Auswirkungen der Wiederherstellung durch den Einsatz wirbelloser Weidetiere. Marikultur und Wiederaufstockung von Arten wie Diadema Antillarum mit einem Maguimithrax spinosissimus kann pflanzenfressende Fische ergänzen, indem es den Weidedruck erhöht.
- Sorgen Sie für funktionale Redundanz in Weidegemeinschaften. Die Zielarten sollten eine Artenvielfalt umfassen, um die Widerstandsfähigkeit bei Rückgang einer Art aufrechtzuerhalten.
- Führen Sie vor der Besatzbesetzung mit Weidetieren eine Basisüberwachung durch. Um zu entscheiden, ob und wie Weidetiere effektiv gehalten werden können, ist es wichtig, standortspezifische Merkmale zu kennen, beispielsweise die Verfügbarkeit von Unterschlupf, die Algenbedeckung und das Vorhandensein von Raubtieren.
- Entwickeln Sie ein Rahmenwerk zur Entscheidungsunterstützung. Experten für die Wiederherstellung von Riffriffen benötigen Werkzeuge, um abzuschätzen, welche Arten in welchen Kombinationen und in welcher Dichte sie eingesetzt werden müssen, um die Widerstandsfähigkeit und Kosteneffizienz der Riffe zu maximieren.
- Berücksichtigen Sie den Klimawandel bei der Wiederherstellungsplanung. Bei allen Strategien zur Wiederansiedlung von Pflanzenfressern und zum umfassenderen Schutz müssen aktuelle und zukünftige Klimastressoren berücksichtigt werden, die das Wachstum von Makroalgen verstärken und die Wirksamkeit der natürlichen Beweidung verringern können.
Autor: Butler, MJ, A. Duran, CJ Feehan, AR Harborne, A. Hylkema, JT Patterson, WC Sharp, AJ Spadaro, T. Wijers und SM Williams
Jahr: 2024
Vorderseite. Mar. Sci. 11:1329028. doi: 10.3389/fmars.2024.1329028
