Stressphänomen Wenn Regel- und Notdienste in den Korallenriffen ausfallen

Mißliche Umweltbedingungen lassen Korallenriffe erbleichen. Die gestressten Nesseltiere entledigen sich der einzelligen Algen, die ihrem Gewebe normalerweise eine bräunliche Färbung verleihen. Mit diesen Algenzellen aus der Gruppe der Dinoflagellaten leben die Korallen gewöhnlich in Symbiose. Sie liefern ihnen Kohlensäure und Ammonium und lassen sich im Gegenzug mit Produkten der Photosynthese versorgen.

Wenn die freigebigen Algen ihre Unterkunft räumen, müssen die Korallenstöcke darben. Es sei denn, sie haben noch einen zweiten Symbiosepartner in Reserve. Manche Korallen beherbergen in ihrem Skelett fadenförmige Grünalgen, die ebenfalls zur Ernährung beitragen können. Das läßt sich mit radioaktiv markierter Kohlensäure nachweisen. Wenn die Algenfäden Kohlenstoff der Massenzahl 14 in organische Substanz einbauen, taucht dieser radioaktive Kohlenstoff nach einer Weile auch in den Polypen der Korallen auf.

Infektionskrankheiten und Giftstoffe

In gesunden Korallen führen die Grünalgen, die das poröse Kalkskelett durchsetzen, nur ein Schattendasein. Schließlich lassen die Dinoflagellaten in dem darüberliegenden Gewebe wenig Licht hindurchdringen. Erst wenn sie verschwinden, haben die Grünalgen im Hintergrund eine Chance, sich fleißig zu vermehren. Ob sie tatsächlich für die verlorengegangenen Algenzellen einspringen können, hängt jedoch davon ab, wie stark sie selbst in Mitleidenschaft gezogen wurden.

Infektionskrankheiten oder Giftstoffe im Wasser können schuld daran sein, daß Korallen ausbleichen. Als wichtigster Risikofaktor gilt jedoch eine erhöhte Wassertemperatur. Daß die symbiotischen Grünalgen darauf zunächst nicht weniger empfindlich reagieren als die Dinoflagellaten, haben Wissenschaftler um Maoz Fine von der University of Queensland in St. Lucia gezeigt.

Erholung im Dunklen

Als Forschungsobjekt diente ihnen Montopora monasteriata, eine krustenförmige Koralle des Great Barrier Reef. In einem Aquarium einquartiert, ließ sie sich bei unterschiedlicher Temperatur und Beleuchtung studieren. Eine Erwärmung von 25 auf 31 Grad Celsius minderte nicht nur die Photosyntheseleistung der Dinoflagellaten, die in den Zellen der Nesseltiere wohnen. Bei den im Kalkskelett ansässigen Grünalgen sank die Produktivität noch drastischer ab. Am stärksten litt der Photosyntheseapparat, wenn die Algen zugleich auch prallem Sonnenlicht ausgesetzt waren (“The Journal of Experimental Biology“, Bd.208, S.75).

Im Gegensatz zu den geschädigten Dinoflagellaten gehen die Grünalgen allerdings nicht verloren. Sie können sich regenerieren. Den Wissenschaftlern zufolge erholen sie sich am schnellsten, wenn sie von allzu hoher Lichtintensität verschont bleiben. Sei es, daß die Dinoflagellaten lange genug ausharren, um noch eine Weile als Sonnenschutz zu wirken. Sei es, daß die Koralle ohnehin im Schatten steht.

Verlust von 90 Prozent

Fadenförmige Grünalgen birgt auch das Kalkskelett von Oculina patagonica, der einzigen Koralle, die sich sogar an Schiffen ansiedeln kann. Unter der Wasserlinie festgewachsen, ist sie vermutlich vom südwestlichen Atlantik bis ins Mittelmeer gereist. Dort wurde sie 1966 erstmals entdeckt. Mittlerweile ist diese Koralle in ihrer neuen Heimat weit verbreitet, entlang der spanischen Küste ebenso wie an der israelischen. Auf Hafenmauern oder Felsen bildet sie oft mehrere Zentimeter dicke Krusten. Daß sie im Sommer häufig ausbleicht, scheint ihr wenig auszumachen.

Wie Maoz Fine an der Küste von Israel beobachtete, verlieren bis zu 90 Prozent der Korallenstöcke ihre Dinoflagellaten. Bis in den Winter hinein müssen sie sich dann mit dem begnügen, was ihnen ihr ergrüntes Kalkskelett liefern kann. Zwar genügt die Photosyntheseleistung der Grünalgen nicht, um zu wachsen oder sich fortzupflanzen. Doch die meisten Korallenstöcke überleben, bis sie nach einigen Monaten wieder neue Dinoflagellaten akquirieren können.

Bakterielle Infektion

Das sommerliche Erbleichen ist freilich nicht allein auf steigende Wassertemperaturen zurückzuführen. Wie Eugene Rosenberg und Leah Falkovitz von der Universität Tel Aviv herausfanden, ist eine bakterielle Infektion im Spiel (“Annual Review of Microbiology“, Bd.58, S.143). Bei sommerlich hohen Temperaturen kann ein Bakterium der Gattung Vibrio in die Zellen der Nesseltiere eindringen und sich dort vermehren. Mit einem giftigen Eiweiß legt es dann den Photosyntheseapparat der Dinoflagellaten lahm.

In bleich gewordenen Korallen aus dem Roten Meer entdeckten die israelischen Forscher ebenfalls eine destruktive Mikrobe der Gattung Vibrio. Und wie im Mittelmeer werden die Korallenstöcke nur bei hohen Wassertemperaturen infiziert. Ob solch ein Bakterium auch in den Tropen eine Rolle spielt, wo die Korallenriffe mancherorts erschreckend großflächig ausbleichen, ist offen.