am Puls Biologie 6, Schulbuch

91 Ökologie, Ökonomie und Nachhaltigkeit Wärmere, saurere und überdüngte Meere schaden Korallenriffen Tropische Korallenriffe wie das berühmte Great Barrier Reef vor der australischen Ostküste be- herbergen eine ungeheure Vielzahl verschie- denster Organismen ( k Abb. 5). Allein für den in- dopazifischen Raum sind mehrere zehntausend Arten von Riffbewohnern beschrieben, darunter über 2 000 Fischarten. Korallenriffe werden va. von Steinkorallen gebil- det. Steinkorallen bestehen aus einer Vielzahl von sackartig gebauten Korallenpolypen, die an ihrem offenen Ende Tentakel tragen ( k Abb. 6). Ein Korallenpolyp sitzt auf einem Kalksockel, der von ihm selbst abgeschieden wird. Unter normalen Umweltbedingungen beherber- gen Korallenpolypen in ihren Körperzellen einzel- lige Algen, die Zooxanthellen. Polyp und intrazel- luläre Zooxanthellen leben in Symbiose (s. nächstes Kapitel), d. h. sie profitieren wechselsei- tig von ihrem Zusammenleben: Die Zooxanthel- len leben geschützt und erhalten vom Polypen Nährsalze und CO 2 . Dafür versorgen sie ihn mit Sauerstoff und Kohlenhydraten, die bei der Foto- synthese entstehen. Diese Symbiose ist derart eng, dass viele Korallenpolypen ohne Zooxanthel- len nicht überleben. Genau dies wird dem Great Barrier Reef nun möglicherweise zum Ver- hängnis. 2016 war das bisher schlimmste Jahr: Mehrere hundert Quadratkilometer des berühmten Riffsystems waren ausgeblichen. Aber warum? Die Antwort ist komplex: In tropi- schen Meeren beträgt der pH-Wert normalerweise ca. 8, liegt also im leicht basischen Bereich. Je mehr CO 2 in die Atmosphäre gelangt, desto mehr davon löst sich im Was- ser. Das führt zu einer Versauerung. Je saurer das Wasser wird, desto schwerer ist es für die Steinkorallen- polypen, ihr Kalkgerüst aufzubauen bzw. zu erhalten. Bei höheren Temperaturen schei- den die Algenpartner zudem giftige Stoffe ab, weshalb sie von den Polypen ausgestoßen werden. Damit aber verlieren die Polypen eine wichtige Nahrungs- quelle. Korallenpolypen ohne Algen sehen kalkweiß aus und sterben bald ab. Deshalb wird dieses Phänomen Korallenblei- che genannt ( k Abb. 7). Weiterhin besteht bei einem hohem Nährsalzge- halt im Wasser die Gefahr, dass die Riffe von großen Algen überwachsen werden ( k Abb. 6, 8). Riffe wie das Great Barrier Reef stellen aber nicht nur außergewöhnliche Naturphänomene dar. Sie sind zugleich Kinderstube für viele Fische. Sterben die Korallenpolypen, kann sich das Riff nicht erneuern. In der Folge fehlen den Jungfischen Versteckmöglichkeiten. Das gilt ebenso für Kleinstlebewesen, die den Polypen und manchen Fischen als Nahrung dienen. Dadurch sind viele Fischarten bedroht. Die erhöhte Abgabe von CO 2 in die Atmo- sphäre lässt die Meere wärmer und saurer werden Steuerung und Regelung Abb.5: Korallenriffe sind Lebensraum für tausende Arten. Abb.6: Steinkorallen. Steinkorallen ernähren sich von Kleinstlebewesen wie kleinen Krebsen und leben in einer engen Gemeinschaft mit einzelli- gen Algen. Die zunehmende Erwärmung, Versauerung und Düngung der Meere bedroht die Korallen und damit die Riffe. 35.0 50 40 30 20 10 0 10 20 Zooxanthelle aus einer Zelle des Magenraums Magenraum Kalkskelett Fußscheibe Tentakel Korallenpolyp Der Salzgehalt muss zwischen 35 und 42 Promille (1/1000) liegen. Kleinkrebse sind Beutetiere und werden von den Polypen mit Tentakeln gefangen. Algen überwachsen Korallen bei hohem Nitrat- und Phosphatangebot als Konkurrenten um diese Mineralstoffe. Die Temperatur muss im Winterdurch- schnitt über 20°C liegen; bei lang anhalten- den Höchstwerten im Sommer um 30°C oder mehr kommt es zur Korallenbleiche. Die intrazellulären Zooxanthellen und der Korallenpolyp profitieren als Symbiosepartner voneinander. Basiskonzept Steuerung und Regelung: Die Veränderung von Umweltfaktoren beeinflusst das Zusammenleben von Korallenpolypen und Zooxanthel- len: Steigt die Wassertemperatur, produzieren die einzelligen Algenpartner der Polypen giftige Stoffe, woraufhin sie von den Polypen ausgestoßen werden. Nur zu Prüfzwecken – Eigentum des Verlags öbv