Chemiewaffen im Ozean

Seit Urzeiten kämpfen Korallen und Seetang um die Herrschaft am Meeresboden. Nun verschafft das zunehmend saure Wasser dem Tang einen Vorteil.

Kampf unter Wasser: Bislang konnten sich die Korallen noch gut verteidigen.

Kampf unter Wasser: Bislang konnten sich die Korallen noch gut verteidigen.

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Am Grund des Ozeans tobt ein Kampf: Korallen und Seetang ringen um die Vormachtstellung am Meeresboden. Seit 400 Millionen Jahren erschaffen Korallenpolypen mithilfe von einzelligen ­Algen ihre Unterwasserwelten; ähnlich lange müssen sie sich gegen Seetang zur Wehr setzen, der Korallen zu überwuchern droht. Nun bahnt sich eine Entscheidung an: Der Seetang könnte die Auseinandersetzung in diesem Jahrhundert gewinnen – mithilfe chemischer Waffen. «Was derzeit unter Wasser passiert, ist nichts anderes als chemische Kriegsführung», sagt Mark Hay vom Georgia ­Institute of Technology in Atlanta.

Der Meeresökologe hat einen grossen Teil seines Lebens im Wasser verbracht, etwa 5000 Tauchgänge hat der 64-Jährige hinter sich. Seit Ende der 70er-Jahre verfolgt er, wie viele Korallenriffe in der Karibik verfallen und von Seetang überwuchert werden. Hay versucht vor allem, die chemischen Botenstoffe zu verstehen, mit denen Pflanzen sich gegen Feinde wehren. Ein gängiges Phänomen in der Natur: Eichen oder Walnussbäume etwa lagern Gerbsäure in ihren Blättern ein, um Pflanzenfresser abzuhalten. Auch Seetang setzt Giftstoffe frei, um Korallen umzubringen und sich am Ozeanboden auszubreiten; das wies Hay im Jahr 2010 nach.

Wichtige Korallen könnten bis 2100 tot sein

Bislang konnten sich die Korallen noch gut verteidigen – ebenfalls mit Chemie. Doch nun hat Hay gemeinsam mit Kollegen aus Australien und den USA in einer Studie im Fachmagazin «Scientific Reports» gezeigt, dass Seetang umso potentere Gifte produziert, je mehr die Ozeane versauern. Das könnte im Kampf um die Vorherrschaft am Riff der entscheidende Vorteil sein, zumal die ­Korallen vielerorts ohnehin durch zu warmes oder verschmutztes Wasser geschwächt sind. Wichtige Korallen könnten bis zum Jahr 2050 erheblich beschädigt und bis zum Jahr 2100 abgetötet werden, sollte die Welt wie bisher ­Kohlendioxid (CO2) in die Luft blasen, warnen Meeresbiologen von der Griffith University in Brisbane.

Auf Heron Island, einer 17 Hektaren grossen Insel im Süden des Great Barrier Reef an der Ostküste Australiens, haben die Wissenschaftler in Wasserbehältern zwei Wochen lang unterschiedliche Korallen- und Seetang-Arten aus dem Riff angesiedelt. In einige Behälter pumpten sie Kohlendioxid, bis dessen Gehalt dem entsprach, was für Mitte und Ende des Jahrhunderts erwartet wird. Das Ergebnis: Die Korallen nahmen umso mehr Schaden, je höher der CO2-Gehalt lag. «Mancher Seetang tötete die Korallen innerhalb von zwei Tagen ab», sagt Hay.

Eine besonders gefährliche Art

Der Meeresökologe extrahierte zudem von der Oberfläche des CO2-gestärkten Seetangs die ätherischen Öle, in denen sich Terpene befinden, die chemischen Giftstoffe. Die trug er mithilfe eines Gels auf kleine Streifen auf, die einem zerschnittenen Mückennetz ähneln, tauchte damit ins Meer und verband die Korallen. Abermals litten die Korallen am meisten, welche die chemischen Botenstoffe aus den Behältern mit der höchsten CO2-Konzentration abgekriegt hatten.

Zwar wurden nicht alle Seetang-Arten durch die Kohlendioxid-Spritze giftiger. Allerdings war eine Art darunter, die Meeresforschern Sorgen bereiten dürfte: Canistrocarpus cervicornis, eine gewöhnliche Braunalge. «Dieser Seetang ist einer der am weitesten verbreiteten in der Welt», sagt Hay. Noch rätseln die Forscher, warum der Seetang in CO2-reicherer Umgebung mehr chemische Gifte produzieren kann. «Möglicherweise braucht mancher Seetang mehr Kohlendioxid, um besser Fotosynthese betreiben und schneller wachsen zu können», mutmasst Hay. «Das ermöglicht, potentere chemische Stoffe auszubilden.»

Keine Zeit für Anpassung

Für die Korallen dürfte es auf jeden Fall sehr schwer werden, sich gegen die Angriffe zu wappnen. Viele Korallen leben bis zu 400 Jahre lang – das ist zu lang, um sich durch zügige Auslese über mehrere Generationen auf die veränderte Situation einzustellen. Bislang konnten manche Korallen noch um Hilfe rufen, wenn sie von Seetang attackiert wurden. Etwa die Korallenart Acropora nasuta, die nach feindlichem Angriff Duftstoffe aussendet, wie Forscher des Georgia Institute of Technology im Jahr 2012 in der Fachzeitschrift «Science» belegten. Wenige Minuten nach dem Duftalarm rückten Grundeln an und frassen den Eindringling auf. Nur: Weil der Mensch die Riffe überfischt, fehlen den Korallen zunehmend ihre Beschützer.

Alle Korallenriffe sind gefährdet

Der Mensch kann jedenfalls kaum einspringen. «Das Ausmass des Problems ist so gross, dass es wenig bringen würde, ein Bündel Seetang aus dem Riff zu rupfen, denn es wächst einfach nach und regeneriert sich», sagt Guillermo ­Diaz-Pulido von der australischen Griffith University, der ebenfalls an der Studie beteiligt war. «Um dem etwas entgegenzusetzen, müssen wir die CO2-Konzentration in der Atmosphäre senken.»

Das würde auch das derzeit grösste Problem für die Korallen mildern: die Erwärmung der Ozeane durch den Klimawandel. Als Mark Hay im Jahr 2013 seine Verbände um die Korallen im Great Barrier Reef wickelte, zeigte sich ihm das Riff noch in seiner ganzen Pracht. Danach jedoch gab es zwei extreme Hitzejahre in Folge – mit Bleichen in grossen Teilen des Riffs. Das könnte in Zukunft zum Normalfall werden, wie Forscher um Ruben van Hooidonk von der Uni Miami im Fachjournal «Scientific Reports» gezeigt haben. Mithilfe von Klimamodellen haben sie abgeschätzt, welche Korallenriffe auf der Welt Jahr für Jahr aufs Neue von schweren Bleichen betroffen sein werden. Am anfälligsten sind demnach Riffe nahe dem Äquator, vor ­allem vor Indonesien, Taiwan und in der Karibik. Im weltweiten Durchschnitt beginnt die Phase der jährlichen Bleichen im Jahr 2043, falls die CO2-Emissionen weiter steigen sollten. Bis zum Ende des Jahrhunderts dürfte es in diesem Fall 99 Prozent der Korallenriffe treffen. Und da ist die Ozeanversauerung noch gar nicht mit einberechnet.

Was die Zukunft der Meere angeht, ist die Versauerung bislang jedoch noch eine grosse Unbekannte. Wie stark sie sich auf Korallen auswirkt, bleibt umstritten. Viele Studien, die einen negativen Effekt nachwiesen, wurden kritisiert, weil sie nur auf Laborexperimenten beruhten. Allerdings mehren sich die Anzeichen, dass die Veränderung Korallen sehr zu schaffen machen wird: Schon heute fällt es ihnen offenbar schwerer, ihre Kalkschalen auszubilden. Der pH-Wert der Ozeane ist durch die CO2-Anreicherung seit der Industrialisierung um 0,1 Einheiten gefallen.

Mark Hay warnt davor, Erwärmung und Versauerung gegeneinander auszuspielen. «Wir kommen nicht weiter, indem wir uns streiten, welches von beidem schlimmer ist», sagt er. «Keines von beiden ist gut.» Egal, ob Überfischung, Erwärmung oder Versauerung – am Ende werden die Korallen geschwächt, und der Seetang profitiert.

(Tages-Anzeiger)

Erstellt: 14.03.2017, 19:01 Uhr

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