Bleichbiologie

Vibrierendes Korallenriff in Palau, Mikronesien. Foto © Ian Shive

Erhöhte Meerwassertemperaturen in Kombination mit starkem Sonnenlicht verursachen bei Korallen eine thermische Belastung. Dieser Stress kann zu Störungen der normalen photosynthetischen Prozesse in den Zooxanthellen der Korallen führen, was zu einer Korallenbleiche führt. 

Rolle von Temperatur und Licht 

Hauptauslöser für großflächige Bleichereignisse ist ein Anstieg der Wassertemperaturen über das normale Sommermaximum hinaus. Bei erhöhten Temperaturen wird das Photosynthesesystem der Zooxanthellen leicht von einfallendem Licht überwältigt, was zur Produktion reaktiver Sauerstoffspezies führt. Diese sind eine Quelle für oxidativen Stress im Korallengewebe, wodurch die Koralle Zooxanthellen ausstößt, um weitere Gewebeschäden zu vermeiden. Während erhöhte Temperaturen der Auslöser für das Bleichen sind, ist auch Licht ein wichtiger Faktor. Erhöhte Sonneneinstrahlung (dh die Lichtmenge, die in die Wassersäule eindringt) kann das Bleichrisiko verschlimmern, während Korallen, die teilweise im Schatten liegen, vor dem Bleichen höhere Temperaturen tolerieren können. 

Erholung vom Bleichen 

Ohne die Zooxanthellen, die ihre Stoffwechselprozesse unterstützen, beginnen Korallen zu verhungern. Sollten die Wassertemperaturen früh genug wieder normal werden, können Korallen ein Bleichereignis überleben. Wenn das Bleichen nicht zu stark ist, können sich die Zooxanthellen aus der kleinen Anzahl, die im Korallengewebe verbleiben, neu besiedeln und die Koralle über einen Zeitraum von Wochen bis Monaten zu ihrer normalen Farbe zurückbringen. Einige Korallen, wie viele verzweigte Korallen, können ohne Zooxanthellen nicht länger als 10 Tage überleben. Andere, wie einige massive Korallen, sind fähige Heterotrophe und können Wochen oder sogar Monate in einem gebleichten Zustand überleben, indem sie sich von Plankton ernähren. Selbst überlebende Korallen werden wahrscheinlich verringerte Wachstumsraten, verminderte Reproduktionsfähigkeit und erhöhte Anfälligkeit für Krankheiten erfahren. 

Wenn ein Korallenriff Stressbedingungen ausgesetzt ist, von denen bekannt ist, dass sie zum Ausbleichen führen, wird das Schicksal von drei wichtigen ökologischen Eigenschaften beeinflusst: 

  1. Ausmaß, in dem Korallen erhöhten Belastungen standhalten können, ohne zu bleichen (Widerstand)
  2. Fähigkeit der Korallen, das Bleichen zu überstehen (Toleranz)
  3. Fähigkeit der Korallengemeinschaften, sich wieder aufzufüllen (Erholung), sollte eine signifikante Korallensterblichkeit eintreten
Infografik zum Korallenbleichen NOAA

Quelle: National Oceanic and Atmospheric Administration

Variationen in der Bleichempfindlichkeit 

Korallen unterscheiden sich in ihrer Anfälligkeit für das Ausbleichen. Bei Korallenarten sind konsistente Anfälligkeitsmuster zu erkennen, mit einem allgemeinen Trend zu einer höheren Anfälligkeit bei komplizierteren, verzweigten Formen und einer geringeren Anfälligkeit bei massiven Arten, insbesondere solchen mit fleischigen Polypen. Korallen können auch gegenüber Bleichbelastungen toleranter werden, wenn sie ständig höheren Temperaturen oder stärkerer Bestrahlung ausgesetzt sind. Korallen auf Riffebenen zum Beispiel können oft viel höhere Wassertemperaturen vertragen als Kolonien derselben Art, die Riffhänge bewohnen. 

Auch die Art der Zooxanthellen kann die Bleichempfindlichkeit beeinflussen. Es gibt derzeit mindestens neun Gruppen (sogenannte Kladen) von Zooxanthellen, und es kann viele Arten innerhalb dieser Gruppen geben. Zooxanthellen-Kladen unterscheiden sich in ihrer Fähigkeit, erhöhte Temperaturen zu tolerieren, und einige Korallen haben hitzebeständige Kladen und sind daher widerstandsfähiger gegen Bleichen. Korallen mit hitzebeständigen Kladen neigen jedoch dazu, langsamer zu wachsen, was zu evolutionären Kompromissen in der symbiotischen Beziehung führt, die eine Vielzahl von Kladen-Korallen-Beziehungen aufrechterhält. 

 

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