Stress im Korallenriff

Es ist die Geschichte einer uralten und gut funktionierenden Wohngemeinschaft: Millionen von kleinen Grünalgen leben auf einem Quadratzentimeter einer gesunden Koralle. Ein Zusammenleben, das beiden nutzt: Der Koralle, weil sie mithilfe der Alge viel besser ihr Kalkskelett aufbauen kann. Und der Alge, weil sie in der Koralle ein lichtes Plätzchen gefunden hat, in dem sie gut versorgt wird und vor Fraßfeinden geschützt ist. Denn die Grünalgen, die sogenannten Symbionten, leben direkt in den Zellen der Korallen. Thomas Bosch, Zoologe an der Universität Kiel.

"Die Korallen müssen wir uns als komplexes Ökosystem vorstellen aus vielen verschiedenen Organismen. Das ist einmal ein Nesseltier. Aber dieses Tier ist assoziiert mit den Algen als Symbionten, und es ist assoziiert mit einer Menge heute noch unverstandener Bakterien. Und dieses sensible Ökosystem ist natürlich anfällig auf Änderungen in der Umwelt."

Unter Stressbedingungen aber gerät diese Wohngemeinschaft aus dem Gleichgewicht, erklärt Virginia Weis von der Oregon State University.

"Wenn der Symbiont durch Licht- oder Temperaturveränderung im Stress ist, gibt er toxische Stoffe ab. Und wir vermuten, dass diese toxischen Stoffe auch den Wirt, also die Koralle, schädigen."

Die antwortet mit einer Immunabwehr und schmeißt die Grünalgen quasi raus. Mit fatalen Folgen: Die Farbe der Korallen, die allein durch die Pigmente der winzigen Algen entsteht, verschwindet. Das Riff bleicht aus.

"Die Koralle ändert ihr Immunverhalten also, so dass aus einem vorteilhaften Zusammenspiel eine Abwehrreaktion wird, die den Symbionten verdrängt. Die Korallenbleiche ist das Resultat dieser Verdrängung. Aber wie genau das vor sich geht, haben wir noch nicht verstanden."

Bakterien, die bei Veränderungen in Korallenriffen immer wieder beobachtet wurden, könnten dabei ebenso eine Rolle spielen wie die Änderungen in Temperatur, Lichtintensität oder Säuregehalt des Wassers. Sicher scheint jedoch: Kehren die Symbionten nicht zu den Korallen zurück, sterben diese ab. David Miller von der James Cook University in Townsville hat dafür eine genetische Ursache entdeckt.

"Eine vorläufige Analyse der Korallengene hat gezeigt, dass einige lebenswichtige Gene fehlen. Wir vermuten, dass die Koralle vom Symbionten nicht nur Kohlenstoff für ihr Kalkskelett bekommt, sondern auch wichtige Aminosäuren."

David Miller hat bei seinen genetischen Untersuchungen der Korallen noch etwas Überraschendes entdeckt: Die Aktivität einiger Gene, die für die Kalkablagerung der Korallen zuständig sind, ist in saurem Milieu höher als gewöhnlich. Dieses Ergebnis hätte der Molekularbiologe so nicht erwartet. Schließlich gilt bisher: Wenn viel CO2 im Wasser gelöst ist, so dass ein saures Milieu entsteht, leiden die Korallen mit ihren Kalkskeletten darunter. Eine These, die überprüft werden sollte, meint David Miller.

"Grundsätzlich haben wir keine wirkliche Vorstellung davon, wie sich Korallen unter erhöhtem CO2-Gehalt verhalten. Und die begrenzte Anzahl einigermaßen gründlicher Studien, die wir gemacht haben, zeigt, dass die Dinge bei den Korallen vielleicht ganz anders liegen als bei anderen Tieren. Und sie zeigen, wie wenig wir über die molekularen Mechanismen wissen. Ich denke, wir sollten uns nicht von Angstmachern in Panik versetzen lassen und denken, dass die Zukunft der Riffe ganz düster aussieht. Die Korallenriffe werden sich sicher stark verändern in den nächsten 50 bis 200 Jahren, aber es wird sie geben. Da bin ich mir ziemlich sicher."

Diese Einschätzung ist wie viele andere Dinge in der Korallenforschung nicht unumstritten. Doch es wäre ja zu hoffen, dass den Biologen noch Zeit bleibt, die über 500 Millionen Jahre alten Tiere genauer zu verstehen.