Korallen säen: Wie wir den Weg für eine effektive Wiederherstellung von Korallenriffen ebnen können

April 19, 2018 In einer Studie unter der Leitung von SECORE Internationl leisteten Wissenschaftler Pionierarbeit bei der Entwicklung eines neuen Ansatzes, um Korallenrekruten einfach in geschädigte Riffe zu säen, so wie Bauern Setzlinge auf einem Feld ausstreuen. Bisher war die Handhabung von Korallenpflanzen sehr kostspielig und zeitaufwändig. Mit diesem innovativen Ansatz können der Aufwand und die Kosten minimiert werden, was eine effektive Wiederherstellung von Riffen in großem Maßstab ermöglichen könnte. In den letzten zehn Jahren hat der besorgniserregende Verlust von Korallenriffen weltweit Wissenschaftler und Naturschützer dazu veranlasst, die Erholung der Riffe durch aktive Wiederherstellungsmaßnahmen zu unterstützen. Dabei werden Korallen auf geschädigte Riffe verpflanzt, um ihnen zu helfen, sich zu erholen. Bisher wurde die eigentliche Wiederherstellung von Tauchern durchgeführt, die jede Koralle, egal ob es sich um ein Fragment oder einen auf dem Substrat angesiedelten Korallenrekruten handelte, einzeln anbringen mussten.

Heute findet die Zerstörung der Riffe auf einer Fläche von Hunderten und Tausenden von Quadratkilometern statt. Im Gegensatz dazu finden Wiederherstellungsaktivitäten auf weniger als einem Hektar statt; begrenzt durch die arbeitsintensiven und daher kostspieligen Techniken, die derzeit verfügbar sind.

Wie funktioniert es? "Wenn wir wollen, dass die Restaurierung eine bedeutendere Rolle bei der Erhaltung von Korallenriffen spielt, müssen wir in neue Richtungen denken. Wir haben unseren Aussaatansatz entwickelt, der es ermöglicht, eine große Anzahl von Korallen in sehr kurzer Zeit zu deutlich geringeren Kosten zu bearbeiten. Das ist ein wichtiger Schritt, um die Wiederaufforstung von Korallen in großem Maßstab zu ermöglichen", sagt Dr. Dirk Petersen, Executive Director von SECORE International. Beim Aussaatverfahren werden die Korallenlarven auf speziell entwickelten Substraten angesiedelt, die zusammen mit den Korallen "Seeding Units" genannt werden. Diese Seeding Units werden auf dem Riff ausgesät, indem sie einfach in Ritzen geklemmt werden, da sie sich aufgrund ihrer Form selbst stabilisieren und nicht manuell befestigt werden müssen. Nach einer Weile werden sie durch natürliche Prozesse mit dem Riff verbunden, z. B. durch Krustenalgen (Crustose Coralline Algae, CCA), die sich am Boden festsetzen. In Zukunft könnten die Seeding Units von einem Boot aus oder mit einer Drohne ausgesät werden.

Um ein Beispiel zu nennen: Die Verpflanzung von 10.000 einzelnen Korallen auf einem Hektar mit herkömmlichen Methoden erfordert mehrere hundert bis einige tausend Arbeitsstunden. "Die Aussaat der gleichen Anzahl von Korallen könnte in weniger als 50 Personenstunden erfolgen, was eine Zeitersparnis von über 90 Prozent bedeutet. Außerdem könnten die Materialkosten um bis zu einem Drittel gesenkt werden, was einen erheblichen Fortschritt für zukünftige Restaurierungsarbeiten bedeutet", sagt SECOREs Forschungsdirektorin Dr. Margaret Miller .

Die sexuelle Fortpflanzung der Korallen & genetische Vielfalt Auf Curaçao sammelte das Team Larven, die von Kolonien von Golfballkorallen (Favia fragum) freigesetzt wurden. "Kurz nach dem Sammeln setzten wir die Kurz nach dem Einsammeln setzten wir die Larven auf speziell entworfene tetrapodenförmige Substrate aus Zement", erklärt Dr. Valérie Chamberland, die die Feldforschung für diese Studie auf Curaçao leitete. Bei der Arbeit mit sexuell vermehrten Korallen bleibt die genetische Vielfalt erhalten. Unterschiedliche Genkombinationen, sogenannte Genotypen, entstehen innerhalb der Population durch Rekombination - die Umverteilung der genetischen Merkmale der Eltern unter ihren Nachkommen. Neue Genkombinationen können dann einige Korallennachkommen mit Fähigkeiten ausstatten, mit denen sie besser mit den heutigen und zukünftigen Bedingungen zurechtkommen als ihre kämpfenden Eltern. "Dies ist für jede Korallenart angesichts des Klimawandels von entscheidender Bedeutung. Auf diese Weise könnten wir Korallen bekommen, die zum Beispiel widerstandsfähiger gegen steigende Wassertemperaturen sind", sagt Dirk Petersen. Drei Wochen später hatten sich die angesiedelten Korallenlarven in erste Korallenpolypen verwandelt und die Einheiten wurden auf dem Riff vor dem Curaçao Sea Aquarium ausgesät. "Die besondere Form der Tetrapoden-Substrate ermöglichte es uns, die Seeding Units einfach in natürliche Spalten des Riffs zu verkeilen. Die meisten Seeding Units waren innerhalb weniger Wochen stabil, entweder in den Spalten befestigt oder natürlich auf dem Riffgerüst zementiert", sagt Valérie Chamberland. Babykorallen beim Überleben helfen Das Design der Substrate fördert nicht nur die Verankerung am Riff, sondern ies verbessert auch das Überleben der Korallenbabys. Auf den Substraten können die kleinen Babykorallen einen geschützten Platz finden, um sich niederzulassen. "Die unterschiedlichen Ausrichtungen der Oberflächen der Seeding Units und ihre integrierten Rillen schaffen Mikrohabitate für die Korallenbesiedler. Dort ist die Konkurrenz und der Raubbau für die jungen und sehr empfindlichen Korallen geringer, als wenn sich die Larven direkt am Riff ansiedeln. Das ist entscheidend, denn unsere Ergebnisse zeigen, dass das frühe Lebensstadium nach der Besiedlung der Engpass für das Überleben der jungen Korallen ist", sagt Dirk Petersen. In den zwölf Monaten nach der Aussaat beobachteten die Wissenschaftler die Anhaftung des Substrats am Riff und die Überlebensraten der Korallenbesiedler genau. "Wir haben zwischen 20 und 30 Larven auf jedem Substrat angesiedelt, damit sich im Idealfall eine Koralle pro Aussaateinheit langfristig zu etablieren. Nach einem Jahr waren mehr als die Hälfte der Einheiten wiederhergestellt und beherbergten immer noch mindestens eine Koralle. Damit haben wir dieses Ziel erreicht, das für eine erfolgreiche Wiederherstellung erforderlich ist", erklärt Valerie Chamberland. Den nächsten Schritt tun Bislang wurde die Aussaat von angesiedelten Korallen in einem Forschungspiloten getestet - jetzt muss sie in einem viel größeren Maßstab erprobt werden. Die Verarbeitung von 50.000 bis 100.000 Substraten an einem einzigen Ort und in einer einzigen Laichsaison wird große logistische und technische Herausforderungen mit sich bringen. SECORE und seine Partner arbeiten derzeit daran, diese Herausforderungen im Rahmen des kürzlich gestarteten Global Coral Restoration Project zu bewältigen. Original Studie in Nature's Scientific Reports: New Seeding Approach Reduces Costs and Time to Outplant Sexually Propagated Corals for Reef Restoration
Autor:Dr. Carin Jantzen Kommunikation und Öffentlichkeitsarbeit SECORE International, Inc.