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Forscher weisen historische Bleichereignisse nach
Da der Klimawandel die Meerestemperaturen ansteigen lässt, erleben Korallenriffe weltweit Korallenbleichen. Für viele ist dies die erste Begegnung mit extremer Hitze. Für einige Riffe im zentralen Pazifik sind jedoch die von El Nino verursachten Hitzewellen wiederkehrende Ereignisse. Wie genau diese Riffe auf wiederholte Episoden extremer Hitze reagieren, war unklar. Eine neue Studie der Woods Hole Oceanographic Institution (WHOI) hat die Geschichte des Bleichens an einem Riff im Epizentrum von El Nino aufgedeckt und gezeigt, wie sich einige Korallen nach extremen Bedingungen erholen konnten.
"Diese riesigen marinen Hitzewellen, die durch die globale Erwärmung verschärft werden, töten Millionen von Korallen über riesige Gebiete des Ozeans in sehr kurzer Zeit", sagt die WHOI-Wissenschaftlerin Anne Cohen. "Wir haben das in den letzten 30-40 Jahren weltweit gesehen, und die Bleichereignisse sind häufiger und schwerer geworden."
Bei leicht ansteigenden Wassertemperaturen beginnen symbiotische Algen, die in den Zellen der lebenden Korallen leben, giftige Stoffe zu bilden und werden von den Korallen abgestoßen. Die Algen versorgen die Korallen normalerweise mit Nahrung und Energie und sorgen für deren leuchtendenFarben. Ohne sie scheinen die Korallen "gebleicht" zu sein, verhungern und sterben ab.
Für ihre Studie, die kürzlich in der Zeitschrift Communications Biology veröffentlicht wurde, reiste das Forscherteam nach Jarvis Island, einer winzigen, unbewohnten Insel südlich von Hawaii, um dort die Auswirkungen des extremen Klimas auf die Korallen zu untersuchen. Jarvis liegt extrem abgeschieden, ist Teil eines Meeresschutzgebietes und die Heimat von atemberaubenden Korallenriffen. Durch die Lage der Insel mitten im Pazifik erleben die Korallenriffe dort extremere Hitzewellen, die durch periodische El Nino-Ereignisse verursacht werden.
"Die Tatsache, dass Jarvis direkt am Äquator im zentralen Pazifik liegt, stellt diesen Ort in den Mittelpunkt der El Niño-Dynamik", sagt die NOAA-Forscherin Hannah Barkley, Hauptautorin der Studie ist.
Da es vor 2015 keine Beobachtungsdaten über das Bleichen am Riff in Jarvis gibt, untersuchten Cohen und Barkley alte Korallen, die seit mehr als 100 Jahren am Riff gelebt hatten. Sie nahmen Kernproben der Korallen und schufen eine Art Skelettbiopsie, die die Geschichte des Riffs aufzeichnet. Nachdem sie die Kerne im CT durchleuchtet hatten, fanden sie Beweise für mehrere Bleichvorgänge bis zurück in das Jahr 1912, die in der physikalischen Struktur des Riffs erhalten geblieben waren.
"Die großen alten Korallen lagern in ihren Skeletten während der Hitzeperioden 'Stressbänder' (eine dichte Schicht Kalziumkarbonat) an. Diese Bänder erscheinen deutlich im CT-Scan und entsprechen den historischen Hitzewellen. Die Erinnerung an vergangene Bleichvorgänge auf Jarvis ist in den Korallen eingeschlossen - sie können uns sagen, was passiert ist, obwohl wir nicht da waren, um es selbst zu sehen", so Cohen.
Jarvis hat alle vier bis sieben Jahre überdurchschnittliche Temperaturen erlebt, die über Jahrzehnte oder sogar Jahrhunderte zurückreichen. Das Team entdeckte, dass das Riff bei jeder Hitzewelle stark gebleicht war, sich aber jedes Mal ziemlich schnell wieder erholt zu haben scheint.
Die Forscher sehen den Hauptgrund für die Erholung des Riffs in der Topographie des Meeresbodens in Kombination mit der Kraft der Passatwinde an der Oberfläche. Das führt zu Strömungen, die kaltes, nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe nach oben bringen. Diese nährstoffreiche Strömung ernährt Fische und anderen Wasserlebewesen um das Riff herum, die wiederum Algen fressen, die mit den Korallen konkurrieren. Dabei lassen sie Raum für neue, junge Korallenpolypen, die sich schließlich ansiedeln.
Die Riffe rund um Jarvis, so die Forscher, seien sehr widerstandsfähig. Das Bleichereignis im Zuge des Super El Nino von 2015 war allerdings schwerwiegend, die Wassertemperaturen höher denn je. Die anschließende Bleiche war die schlimmste aller Zeiten: 95 Prozent der Korallen der Insel starben.
"Die große Frage für uns ist, ob das Riff durchhalten wird. Selbst Riffe wie Jarvis, die sich in der Vergangenheit immer wieder erholt haben, haben einen Schwellenwert“, schließt Barkley.
Weitere Informationen: http://www.whoi.edu.