Korallenriffökologie

Viele klonale Polypen in einer Sternkorallenkolonie, Samana Bay, Dominikanische Republik. Foto © Jeff Yonover

Korallenriffe gehören zu den wertvollsten Ökosystemen der Erde. Obwohl sie nur etwa 0.1% des Meeresbodens bedecken, beherbergen sie mindestens ein Viertel aller Meeresarten und beherbergen etwa 4,000 Fischarten und 800 Korallenarten. ref Ihr Wert geht jedoch weit über ihre biologische Vielfalt hinaus, da sie den von ihnen abhängigen Küstengemeinden unzählige Güter und Dienstleistungen bieten. Beispiele für diese Dienstleistungen sind Fischerei, Tourismus und Erholung, Küstenschutz und Quellen für medizinische Verbindungen. ref

Korallenbiologie

Korallen sind lebende Organismen im Stamm der Cnidaria. Es gibt zwei Hauptarten von Korallen: Weichkorallen und Steinkorallen (auch „Hartkorallen“ genannt). Steinkorallen der Ordnung Scleractinia sind die Korallen, die hauptsächlich für die Riffbildung durch die Produktion und Sekretion von Kalziumkarbonat (z. B. CaCO .) verantwortlich sind3oder Kalkstein). Die meisten riffbildenden Korallen haben eine symbiotische Beziehung mit photosynthetischen Dinoflagellaten-Algen namens Zooxanthellen (oder Symbiodiniaceae, früher als Symbiodinium bezeichnet).). Die Beziehung gilt als Mutualistisch, wobei die Koralle eine geschützte Umgebung bietet, Kohlendioxid (CO2) und Nährstoffe (Stickstoff und Phosphor) an die Algen und die Algen liefern ihrerseits Sauerstoff (O2) und Kohlenstoff durch Photosynthese zu den Korallen, die 95 % des Energiebedarfs der Korallentiere ausmachen.

Korallenkolonien gelten als modulare Organismen, da sie aus wiederholten morphologischen Einheiten oder Polypen bestehen. Die Anordnung dieser Polypen bestimmt die verschiedenen Wachstumsformen oder Morphologien der Korallenkolonien. Gebräuchliche beschreibende Begriffe umfassen Verzweigung, säulenförmig, massiv, blattartig, laminar, verkrustend und freilebend. ref

Verzweigte Porites Australien

Viele klonale Polypen an einer Verzweigung Porites Kolonie in Australien. Foto © Margaux Hein

Korallen können sich durch ungeschlechtliche und sexuelle Fortpflanzung fortpflanzen. Asexuelle Fortpflanzung erfolgt durch Knospung, bei der sich ein Korallenpolyp in Klone teilt, die zwei Polypen bilden, und Fragmentierung, bei der Teile von Korallenkolonien brechen oder sich lösen und sich dann unter geeigneten Bedingungen an einem neuen Ort am Riff ansiedeln. Durch sexuelle Fortpflanzung entstehen neue und genetisch einzigartige Korallenkolonien. Es gibt zwei Arten der sexuellen Fortpflanzung: Broadcast-Laichen (bei dem Korallenkolonien Spermien und Eier ins Wasser abgeben) und Brüten (bei dem die Befruchtung intern erfolgt).

Coral Reefs

Moderne Korallenriffe (des Holozän-Anthropozäns) existieren mit einigen Ausnahmen in den Tropen zwischen den Breitengraden 30 Grad Nord und 30 Grad Süd. Korallen sind im Allgemeinen auf diese Gebiete beschränkt, da ihre symbiotische Beziehung mit photosynthetischen Zooxanthellen spezifische Temperatur-, Licht- und Salzgehaltsbedingungen erfordert. Die wichtigsten biogeografischen Regionen, in denen Korallenriffe existieren, befinden sich im Atlantischen Ozean, in Australien, im Indischen Ozean, im Nahen Osten, im Pazifischen Ozean und in Südostasien. ref

Es gibt vier Arten von Riffen:

  • Saumriffe die in Küstennähe wachsen und die jüngsten in der Entwicklung sind
  • Barriereriffe die von der Küste durch ein Gewässer namens Lagune getrennt sind
  • Patch-Riffe zur Verbesserung der Gesundheitsgerechtigkeit sind diskrete, isolierte Riffe, die oft zwischen Saum- und Barriereriffen liegen
  • Atolle die sich auf ozeanischen Riffen bilden, die Inseln umgeben. Die Insel kann im Laufe der Zeit unter die Oberfläche sinken und einen Riffring hinterlassen, der eine zentrale Lagune umschließt.
Saumriff vor dem East Portland Fish Sanctuary, Jamaika. Foto © Steve Schill/The Nature Conservancy

Saumriff vor dem East Portland Fish Sanctuary, Jamaika. Foto © Steve Schill/The Nature Conservancy

Die verschiedenen Bereiche eines Korallenriffs werden aufgrund von Unterschieden in Licht, Wellenbewegung, Temperatur und Sedimentation in geomorphologische Zonen eingeteilt. Diese Zonen können je nach Rifftyp (zB Saum, Barriere usw.) unterschiedlich sein, bestehen jedoch im Allgemeinen aus einer Lagune, einem hinteren Riff, einem Riffkamm, einem Riffhang und einem Vorderriff. Aufgrund der unterschiedlichen Umweltbedingungen und der Wettbewerbsfähigkeit der Korallenarten variieren die Gemeinschaften in der Regel in verschiedenen Riffzonen und zwischen Regionen.

Biologische Wechselwirkungen 

Es gibt viele biologische Interaktionen innerhalb von Korallenriffgemeinschaften, die die Gesundheit und Fitness von Korallen beeinflussen, einschließlich Konkurrenz, Pflanzenfresser und Prädation (dh Korallenfresser). Da der physische Raum eine wichtige limitierende Ressource an Riffen ist und Korallen sessile Organismen sind, konkurrieren sie mit vielen anderen benthischen Organismen, einschließlich anderen Korallen, Algen, Schwämmen, Hydrokorallen (oder "Feuerkorallen") und Weichkorallen. Die Konkurrenz zwischen Korallen und Algen nimmt mit zunehmenden Störungen der Korallenriffe in den letzten Jahrzehnten zu.

Gesunde und vielfältige Populationen von Pflanzenfressern sind entscheidend für die Vermittlung von Korallen-Algen-Konkurrenz. Pflanzenfressende Fische spielen insbesondere eine wichtige Rolle bei der Widerstandsfähigkeit der Riffe, indem sie Raum für die Korallenrekrutierung öffnen und den Stress für bestehende Korallenkolonien reduzieren.

Organismen, die Korallen erbeuten, sogenannte Korallivoren, verbrauchen Korallengewebe, Schleim und Skelett. Dazu gehören Fische und Wirbellose aus fast jeder taxonomischen Gruppe, einschließlich Fische, Schnecken, Würmer und Krabben. Schäden an Korallengewebe oder -skeletten brauchen Zeit und Energie, damit sich Korallen regenerieren und erholen können, was zu verringerten Korallenwachstumsraten führt. ref Fortpflanzungsfähigkeit, ref oder erhöhte Korallenkrankheit durch Vektoren. ref

Die korallenfressende Schnecke Coralliophila galea ernährt sich von der karibischen Elkhornkoralle Acropora palmata und hinterlässt ein weißes Skelett. Foto © Elizabeth Rasierer

Die korallenfressende Schnecke Coralliophila galea ernährt sich von karibischen Elkhornkorallen Acropora Palmata, hinterlässt weißes Skelett. Foto © Elizabeth Rasierer

Vernetzte Lebensräume

Korallenriffe werden oft mit Seegraswiesen und Mangroven in Verbindung gebracht. Diese Lebensräume können stark miteinander verbunden sein, und diese Konnektivität kann für die Aufrechterhaltung der gesunden Funktion von Korallenriffen besonders wichtig sein.

Seegraswiesen finden Sie im hinteren Riff, in Lagunen und an geschützten Orten. Sie interagieren mit dem Riff, indem sie Sedimente aufnehmen und stabilisieren, den Nährstoffkreislauf zirkulieren und einigen Fisch- und Wirbellosenarten Aufwuchs bieten. ref Seegraswiesen können auch das Ausmaß der Korallenkrankheit reduzieren. ref Mangroven kommen an Küsten vor und interagieren mit Riffen, indem sie landbasierte Sedimente stabilisieren, den Nährstoffkreislauf stabilisieren und einen Lebensraum für Korallenrifforganismen bieten. Zu den weiteren Vorteilen von Mangroven und Seegras gehören die Abfederung der Auswirkungen von Wellen und Stürmen, ref als Kohlenstoffsenken wirken und die Auswirkungen der Ozeanversauerung reduzieren. ref

Mangroven in der Dominikanischen Republik. Foto © Rachel Docherty/Flickr Creative Commons

Mangroven in der Dominikanischen Republik. Foto © Rachel Docherty/Flickr Creative Commons

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