Diese Studie untersuchte die Zusammensetzung der Korallengemeinschaft, das Bleichen und die Sterblichkeit über einen Gradienten anthropogener Störungsniveaus vor, während und nach einer längeren Hitzewelle während des El Niño-Ereignisses 2015–2016 an den Korallenriffen von Kiritimati. Die einjährige Hitzewelle ließ die Temperaturen im gesamten Atoll stetig ansteigen, was es der Studie ermöglichte, die Auswirkungen von Hitzestress über einen Gradienten menschlicher Störungen hinweg zu bewerten. Nur wenige frühere Studien haben untersucht, wie die Exposition gegenüber lokalen Störungen die Auswirkungen von Hitzestress auf Korallenriffe moduliert, und es gab Studien, die zu widersprüchlichen Ergebnissen kamen.
Vor dem El-Niño-Ereignis schwankte die Korallenbedeckung an den Riffen von Kiritmati zwischen 62 % und 1.6 %. Der Hauptfaktor für den Unterschied in der Korallenbedeckung waren chronische menschliche Störungen – Gebiete mit stärkerer Störung hatten weniger Korallenbedeckung.
Auswirkungen auf Gemeinschaftsebene
Alle Riffstandorte – sowohl unberührte als auch gestörte – erlebten während der einjährigen Hitzewelle ein erhebliches Sterben, was zu einem Verlust der Korallenbedeckung von fast 90 % führte.
Dabei wurden die lebensgeschichtlichen Strategien der verschiedenen Korallengemeinschaften berücksichtigt. Korallen mit einer „wettbewerbsorientierten“ Lebensgeschichte wie Acroporas und Montiporas nutzen Ressourcen effizient und können Gemeinschaften in produktiven Umgebungen dominieren. Andererseits verfügen Korallen mit einer „stresstoleranten“ Lebensgeschichte über Eigenschaften, die in chronisch rauen Umgebungen von Vorteil sind.
Vor der Hitzewelle wurden Standorte mit geringer menschlicher Beeinträchtigung von Korallen mit konkurrenzfähigen Lebensstrategien dominiert. Im Gegensatz dazu wiesen Standorte mit sehr starker Störung eine weniger konkurrierende Korallenbedeckung und stresstolerantere Korallenarten auf. Die Korallenbedeckung beider Lebensformen (konkurrenzfähig und stresstolerant) nahm aufgrund der Hitzewelle ab, Standorte mit konkurrierenden Korallenarten verzeichneten jedoch während der Hitzewelle einen größeren Korallenbedeckungsverlust.
Einzelne Korallenarten
Bei der Betrachtung einzelner Korallenarten wirkten sich chronische Störungen negativ auf das Überleben der Korallen aus. Die Überlebensrate stresstoleranter Arten war in Gebieten ohne anthropogene Störungen zwei- bis zehnmal höher. Korallen mit konkurrierenden Lebensstrategien reagierten so empfindlich auf die anhaltende Hitzewelle, dass sie fast alle starben, unabhängig vom Grad der Störung.
Beurteilung der Korallenbleiche und -sterblichkeit
Korallenbleiche ist das häufigste Maß für die ökologischen Auswirkungen von Hitzewellen auf Riffe. Mithilfe wiederholter Probenahmen konnte diese Studie jedoch zeigen, dass die Korallenbleiche keine genaue Vorhersage über das Korallensterben liefert, da sich Korallen von der Bleiche erholen können. Tatsächlich hatten die Arten mit der höchsten Bleichhäufigkeit zu Beginn die geringste Sterblichkeit, während Arten mit geringer anfänglicher Bleiche schließlich eine nahezu vollständige Sterblichkeit erlitten.
Auswirkungen für Manager
- Die Reduzierung der Treibhausgasemissionen ist von entscheidender Bedeutung, um Riffe vor der zunehmenden Häufigkeit und Intensität von durch den Klimawandel verstärkten Hitzewellen zu schützen. Darüber hinaus sollten Manager andere Strategien anwenden, die die Widerstandsfähigkeit der Korallen verbessern.
- Die Bewältigung anthropogener Störungen (insbesondere durch Verbesserung der Wasserqualität) kann die Überlebensraten einiger Korallenarten während Hitzewellen verbessern. Andere Arten (z. B. konkurrenzfähige Lebensgeschichtenarten) können aufgrund ihrer geringen thermischen Toleranz dennoch ausbleichen.
- Stresstolerante Korallenarten sterben bei Hitzewellen seltener und erhöhen daher ihren relativen Anteil an den Riffen.
- Um die ökologischen Auswirkungen besser beurteilen zu können, ist eine verstärkte Probenahme des Bleichstatus und der Sterblichkeit während Hitzewellen erforderlich.
Autoren: Baum, J, K. Reveret, D. Claar, K. Tietjen, J. Magel, D. Maucieri, K. Cobb und J. McDevitt-Irwin
Jahr: 2023
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Wissenschaftliche Fortschritte 9: eabq5615. Doi: 10.1126/sciadv.abq5615
