Die Zukunft der Meere ? zu warm, zu hoch, zu sauer - WBGU

stämme in das Korallengewebe aufgenommen werden,
einen besseren Schutz gegen künftige Temperaturspitzen
bieten und somit eine begrenzte Anpassung
an den Klimawandel ermöglichen (Baker et al.,
2004; Rowan, 2004). Hoegh-Guldberg (2005) äußert
allerdings die Sorge, dass die evolutionäre Anpassung
von Korallen und Algen nicht mit der raschen
Umweltveränderung Schritt halten könnte, die sich
in nur wenigen Jahrzehnten vollzieht.
Korallenriffe könnten auf erhöhte Meerwassertemperaturen
auch mit einer Verschiebung der Verbreitung
oder des Artenspektrums reagieren. Eine
Verschiebung des Verbreitungsgebiets polwärts wird
aber allenfalls nur wenige Grad geografischer Breite
betragen können, weil sowohl das Licht (für die Photosynthese
der symbiontischen Algen) als auch die
Aragonitübersättigung (für die Kalzifizierung)
begrenzende Parameter sind (Buddemeier et al.,
2004).
2.4.2
Auswirkungen der Versauerung auf Korallen
Die Versauerung des Meeres durch die Hydrolyse
von CO 2 im Meerwasser (Kap. 4.1) beeinflusst die
Karbonatchemie und betrifft damit auch die Korallen,
die Skelette aus Kalziumkarbonat erzeugen (Orr
et al., 2005). Dabei ist die Kalkbildung (Kalzifizierung)
nicht nur Grundlage für das Wachstum der
Korallenriffe, sie wirkt auch dem Prozess der Erosion
der Riffe entgegen. Durch die CO 2 -bedingte Drosselung
der Kalkbildungsrate wird die Ausbreitung der
Korallenriffe in kühlere Meeresgebiete behindert, so
dass nach aktuellen Perspektiven sowohl erhöhte
Temperaturen als auch erhöhte CO 2 -Gehalte die
Verbreitungsgebiete heutiger Korallenriffe drastisch
einschränken werden (Hoegh-Guldberg, 2005).
In Laborexperimenten, welche eine verdoppelte
CO 2 -Konzentration in der Atmosphäre simulierten,
sank die Kalkbildungsrate bei Korallen um 11–37%
(Gattuso et al., 1999). Modellrechnungen von Kleypas
et al. (1999) bestätigen diese Ergebnisse. Danach
ist die Kalkbildung heute bereits um 6–11% gegenüber
vorindustriellen Werten gefallen. Bei einer
CO 2 -Verdopplung wird mit einer weiteren Verringerung
um 8–17% gegenüber den heutigen Werten
gerechnet. Eine verringerte Kalzifizierung bedeutet
ein langsameres Wachstum des Korallenskeletts und
damit eine verringerte Konkurrenzfähigkeit um
Raum im Korallenriff. Außerdem entstehen Skelette
mit geringerer Dichte, die zu höherer Bruchgefahr
und Anfälligkeit gegenüber Erosion führen.
Die Kalzifizierungsrate wird neben der CO 2 -Konzentration
auch durch die Wassertemperatur beeinflusst.
Erhöhte Meerwassertemperaturen könnten zu
Schwerpunkt: Klima und Korallenriffe 2.4
höherer Stoffwechselaktivität und verstärkter Photosyntheseleistung
der symbiontischen Algen führen
und damit auch zu höherer Kalkbildung bei Korallen
(Lough und Barnes, 2000). McNeil et al. (2004)
schließen aus In-situ-Untersuchungen und Modellrechnungen,
dass die Kalzifizierungsraten der Korallen
im Jahr 2100 trotz abnehmender Aragonitsättigung
aufgrund der Meereserwärmung sogar um 35%
über den vorindustriellen Raten liegen könnten,
vorausgesetzt es findet eine Anpassung der Korallen
an höhere Meerwassertemperaturen statt. Diese
Thesen sind wissenschaftlich umstritten (Kleypas et
al., 2005). Um langfristig die Kalzifizierung zu steigern,
müsste der Temperaturanstieg des Meerwassers
unterhalb der thermischen Toleranzgrenze der
Korallen bleiben. Die zentrale Frage bleibt also auch
hier, ob sich die tropischen Korallen und ihre symbiontischen
Algen in ihrer Temperaturtoleranz genetisch
schnell genug an die steigenden Meerwassertemperaturen
anpassen können. Die möglicherweise
erhöhte Kalzifizierung bliebe dann ohne Bedeutung,
wenn die Korallen an Hitzestress eingingen.
2.4.3
Maßnahmen zum Schutz von Korallen
Aufgrund der Spezialisierung der tropischen Korallenriffe
auf ein enges Spektrum an Temperatur,
Aragonitübersättigung und hoher Lichteinstrahlung
stellt der Klimawandel neben den lokalen anthropogenen
Stressoren eine große Bedrohung für sie dar.
Zunehmende Korallenbleichen unterstreichen die
Notwendigkeit, klimapolitische Maßnahmen energisch
umzusetzen. Auch die gesündesten Riffe sind
gegen diese Auswirkungen nicht gefeit, wie der Statusbericht
der Korallenriffe zeigt (Wilkinson, 2004).
Es wurde aber festgestellt, dass „gesunde“, in unberührten
Gegenden gelegene Riffe bei Korallenbleichen
die größte Überlebenschance besaßen. Es ist
also sinnvoll, die Resilienz von Korallengemeinschaften
durch Schutz zu stärken.
Dafür wird die Einrichtung von Meeresschutzgebieten
(Marine Protected Areas, MPA) als besonders
wirkungsvoll angesehen, möglichst in ihrer
weitgehendsten Form als No-take Areas, die für die
Fischerei geschlossen sind (Hughes et al., 2003; Bellwood
et al., 2004; Kap. 2.6.2). Der Fokus auf Schutzgebiete
darf aber nicht zur Vernachlässigung des
Managements der verbleibenden, viel größeren Riffflächen
führen, die nicht unter Schutz stehen. Auf
regionaler Ebene müssen die kritischen funktionellen
Gruppen (Vergesellschaftung bestimmter, regional
oft verschiedener Arten, die das Ökosystem aufrecht
erhalten) geschützt werden, sonst verliert das
Gebiet an Widerstandskraft.
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