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Meeresbiologie Was Korallen krank werden lässt

Wissenschaftler des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung untersuchen den Einfluss von Umweltverschmutzung auf Bakterien in Riffen.

Kranke Pilzkoralle
Eine kranke Pilzkoralle im Meer von Thailand. Foto: Georg Heiss/ZMT

Dass die steigenden Temperaturen in den Ozeanen als Folge des Klimawandels zur Korallenbleiche führen, ist allgemein bekannt. Doch nur die wenigsten dürften wissen, dass auch andere Krankheiten Korallen befallen können; sie haben Namen, die von der Humanmedizin bekannt sind wie etwa Schwindsucht, Nekrose oder Pocken. Über die Auslöser und Mechanismen solcher Korallenleiden wissen selbst Experten wenig – und das, obwohl diese Erkrankungen in den letzten Jahrzehnten stark zugenommen haben. 

Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Marine Tropenforschung (ZMT) sind jetzt einer wichtigen Ursache für Korallenkrankheiten auf die Spur gekommen. Dabei spielen Bakterien als Mitbewohner der Riffe eine entscheidende Rolle. Dazu muss man wissen: In den Meeren leben auch viele verschiedene Stämme der Mikroorganismen, in der Regel handelt es sich um ein harmonisches Miteinander. Für die Steinkorallen können Bakterien sogar von Nutzen sein, erklärt Astrid Gärtes, Leiterin der Arbeitsgruppe Marine Mikrobiologie am ZMT, zum Beispiel bei der Ansiedlung ihrer Larven.

Abwässer spülen Zucker in

Allerdings, kann – wie so oft bei Lebewesen – dieses Gleichgewicht durcheinander geraten. Eine Ursache dafür sind die zunehmenden Abwässer, die aus Städten, Hotels und Resorts, aus der Landwirtschaft und Aquakulturanlagen an den dicht besiedelten Tropenküsten ins Meer gespült werden. Diese Abwässer enthalten unter anderem Stickstoff und Phosphate – und diese begünstigen ein starkes Algenwachstum. Die Algen wiederum konkurrieren mit Korallen um den Siedlungsplatz im Riff und überwuchern sie, wenn das Angebot an Nährstoffen im sonst eher klaren und nährstoffarmen Ozeanwasser überhandnimmt.

Hinzu kommt: Die Algen geben bestimmte Zucker ins Wasser ab. Weil diese Stoffe auch in hoher Konzentration in den Abwässern enthalten sind, reichert sich das Meer rund um die Korallen mit Zuckern an. Und viele Bakterien lieben bekanntlich Zucker. Das reichliche Angebot führt dazu, dass sie sich wie rasend vermehren. 

Die Wissenschaftler rund um die beiden Mikrobiologinnen Astrid Gärdes und Amy Cardenas haben nun untersucht, welche Rolle diese Bakterien als potenzielle Erreger von Korallenkrankheiten spielen. In Versuchstanks im Labor setzten sie zu diesem Zweck Korallen und Algen unterschiedlichen Konzentrationen von Zuckern aus und analysierten nach zwei Tagen die Bakteriengemeinschaften im Wasser. Dabei hätten sie „Erstaunliches“ gefunden, erklären die Mikrobiologinnen: Zum einen veränderte sich die große Menge von Zucker im Wasser die Zusammensetzung der Bakterienarten „ganz grundlegend“, sagt Astrid Gärdes: „Es finden sich nun viel mehr pathogene Bakterien, die sonst eher selten in Korallenriffen vorkommen, denn sie können Zucker effizient verarbeiten.“ Zum anderen schalteten viele der an sich harmlosen Bakterien unter dem Einfluss der Zucker bestimmte Gene an, die „einen Cocktail an schädlichen Stoffen produzieren“. Dergestalt verändert werden diese Bakterien dann ebenfalls zu Krankheitserregern.

Normalerweise seien die Korallen in der Lage, sich über ihr Immunsystem gegen die Bakterien zu wehren. Doch an diesem Punkt kommen die Algen wieder ins Spiel: Belagern sie die Riffe, so schwächen sie dadurch oftmals die Korallen, denn auch die Algen sondern Giftstoffe ab. Die Folge: Die Korallen können einer Infektion durch Bakterien nicht mehr standhalten.
Häufig vorkommende Erkrankungen in den von Algen dominierten Riffen sind unter anderem die weißen Pocken, die Weiß- oder die Schwarzbandkrankheit. Besonders stark betroffenseien die Korallen in der Karibik, erklärt Astrid Gärdes: „Hier führen nicht nur Abwässer, sondern auch die starke Überfischung zum Wuchern der Algen, da viele der pflanzenfressenden Fische den Hobby- und Berufsfischern zum Opfer fallen.“

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