Escalating marine heatwaves drive taxonomic and functional trait loss in the world’s warmest coral reefs
Basierend auf 16 Jahren an Umfragedaten aus dem Persischen/Arabischen Golf zeigt diese Studie, dass wiederkehrende marine Hitzewellen zu einem Rückgang des funktionellen Reichtums um 50 % und einer Verschiebung hin zu störungstoleranten, aber strukturell einfacheren Korallenmerkmalen geführt haben, was die Kapazität des Ökosystems bedroht, künftiger klimabedingter Erwärmung standzuhalten.
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Die Korallenriffe der Welt sind mit einem sich erwärmenden Ozean konfrontiert – eine Realität, die die Unterwasserlandschaften des Persischen/Arabischen Golfs bereits umgestaltet. Dieses Gewässer ist eine extreme Umgebung, in der die Sommertemperaturen regelmäßig höher steigen als in jedem anderen Riffsystem der Erde; Bedingungen, denen laut Wissenschaftlern viele andere Ozeane bis zum Ende dieses Jahrhunderts gegenüberstehen werden. Aus diesem Grund fungiert der Golf als natürliches Labor, das einen Einblick in die Zukunft der Korallenökosysteme unter intensiver Klimabelastung bietet. Um zu verstehen, wie sich diese Riffe verändern, schauen Forscher über die bloße Zählung der vorhandenen Arten hinaus. Sie untersuchen die spezifischen Aufgaben und Formen, die diese Korallen besitzen, die als Merkmale (Traits) bezeichnet werden. Genau wie ein Wald verschiedene Baumhöhen und Wurzelsysteme benötigt, um ordnungsgemäß zu funktionieren, ist ein Riff auf Korallen mit vielfältigen Wuchsformen und biologischen Merkmalen angewiesen, um seine Struktur aufrechtzuerhalten und das Leben um es herum zu unterstützen. Wenn der Ozean zu heiß wird, tötet dies nicht nur Korallen; es entfernt selektiv bestimmte Arten dieser biologischen Rollen, was potenziell dazu führt, dass das Riff nicht mehr in der Lage ist, die wesentlichen Funktionen auszuüben, die es einst erfüllte.
Ein Team von Wissenschaftlern hat vor kurzem sechzehn Jahre lang diese Veränderungen im südlichen Golf verfolgt und beobachtet, wie wiederholte Wellen extremer Hitze, bekannt als marine Hitzewellen, die Gemeinschaft der dort lebenden Korallen verändert haben. Sie analysierten Daten, die von siebzehn verschiedenen Standorten gesammelt wurden, wobei sie den Anteil des lebenden Korallenbedeckung maßen und die vorhandenen Korallengenera katalogisierten, von 2006 bis 2022. Ihre Arbeit offenbarte eine drastische und schnelle Transformation. Über diesen Zeitraum sank der Anteil der lebenden Korallen am Riff um etwa 74 Prozent. Der dramatischste Verlust trat bei der Gattung Acropora auf, die einst mit ihrer komplizierten Verzweigung und ihren flachen, tischartigen Formen ein häufiger Anblick war. Bis 2018 war diese Koralle in den untersuchten Gebieten vollständig verschwunden, und sie wurde seitdem nicht mehr gesehen. Andere große Gruppen, wie etwa Porites und Cyphastrea, erlitten ebenfalls starke Rückgänge, konnten aber in geringeren Zahlen fortbestehen.
Die Forscher fanden heraus, dass dieser Verlust spezifischer Korallentypen zu einem Zusammenbruch der Vielfalt der Rollen führte, die das Riff spielen kann. Sie maßen etwas, das als funktionelle Reichhaltigkeit (functional richness) bezeichnet wird, welche die gesamte Bandbreite der verschiedenen biologischen Aufgaben darstellt, die in dem Ökosystem verfügbar sind. Mit der Abnahme der Anzahl der Korallengenera schrumpfte auch die Vielfalt dieser Aufgaben um etwa die Hälfte. Das Riff ist kein komplexes Mosaik aus verschiedenen Formen und Größen mehr; stattdessen ist es zu einem vereinfachten System geworden, das von wenigen verbleibenden Typen dominiert wird. Die Gemeinschaft hat sich hin zu Korallen verschoben, die besser darin sind, Hitzestress zu überleben, aber weniger effektiv darin, die komplexen, dreidimensionalen Strukturen zu bilden, von denen Fische und anderes marines Leben abhängig sind. Die komplizierten Verzweigungen und tischartigen Formen, die einst Nischen und Winkel für kleine Kreaturen schufen, wurden durch massive, krustenförmige und säulenförmige Gestalten ersetzt, die zwar widerstandsfähiger, aber weita viel weniger Lebensraum bieten.
Dieser Wandel ist nicht nur eine Veränderung des Erscheinungsbildes; er stellt eine fundamentale Schwächung der Fähigkeit des Riffs dar, sich zu erholen und zu funktionieren. Die Studie zeigte, dass die verbleibende Korallengemeinschaft nun stark von nur einer Handvoll Gattungen abhängig ist, um fast die gesamte ökologische Arbeit zu leisten. Im Jahr 2006 hätte der Verlust eines einzelnen Korallentyps eine moderate Auswirkung gehabt, da viele verschiedene Gruppen zur allgemeinen Gesundheit des Riffs beitrugen. Bis 2022 wäre der Verlust selbst eines der wenigen verbleibenden dominanten Typen katastrophal, da es keine anderen Korallen mehr gibt, die ihre Rolle übernehmen könnten. Die Forschung hebt hervor, dass die seltenen und weniger häufigen Korallen, die einst als Sicherheitsnetz dienten, indem sie einzigartige biologische Rollen innehatten, weitgehend verschwunden sind. Oh ohne diese Redundanz ist das Riff zunehmend anfällig für weitere Erwärmung, da weniger Werkzeuge zur Verfügung stehen, um die kritischen Prozesse aufrechtzuerhalten, die das Ökosystem am Leben halten.
Die Ergebnisse legen nahe, dass sich der Golf auf einen Zustand zubewegt, in dem die Korallengemeinschaft funktionell einfach und homogenisiert ist. Während die verbleibenden Korallen robuster und resistenter gegen Hitze sind, ist der Preis dieses Überlebens ein Verlust an struktureller Komplexität und ökologischer Diversität. Das Verschwinden der verzweigten und tischartigen Formen bedeutet, dass das Riff weniger Lebensraum generiert, was zu einem Rückgang der Fische und anderer Tiere führen könnte, die auf diese Räume als Unterschlupf und Nahrung angewiesen sind. Diese Vereinfachung könnte letztlich einen Übergang auslösen, bei dem das Riff nicht mehr von Korallen dominiert wird, sondern von Algen und anderen Organismen, die in Abwesenheit komplexer Korrenstrukturen gedeihen. Die Studie dient als Warnung: Da marine Hitzewellen weltweit häufiger und intensiver werden, könnten andere Riffe demselben Pfad folgen und ihre funktionelle Vielfalt sowie die damit verbundene Resilienz verlieren. Der Golf zeigt mit seinen extremen Bedingungen der Welt, wie ein zukünftiges Riff aussehen könnte, wenn die Fähigkeit, vielfältige biologische Rollen aufrechtzuerhalten, durch steigende Temperaturen verloren geht.
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