25. Oktober 2023 ǀ Angesichts der anhaltenden globalen Erwärmung, die die Existenz von Korallenriffen bedroht, untersuchen Wissenschaftler der Universität Bournemouth die Möglichkeit, künstliche Riffe zu schaffen, die die Funktionen natürlicher Riffe nachahmen und so die biologische Vielfalt und das Überleben von Arten unterstützen können.
Rick Stafford und Zach Boakes von der Universität Bournemouth berichten in einem Beitrag auf der Webseite „The Conversation“, dass die Durchschnittstemperatur der Erde im September 2023 bei 1,75° C über der vorindustriellen Zeit lag und somit (wenn auch nur vorübergehend) die 1,5° C-Schwelle durchbrach, bei der sich die Staats- und Regierungschefs der Welt bereit erklärten, die langfristige Erwärmung zu begrenzen.
Künstliche Riffe: Eine Hoffnung für die Zukunft der bedrohten marinen Ökosysteme
„Es wird nicht möglich sein, alle Riffe, die durch den Klimawandel verloren gegangen sind, wiederherzustellen. Aber wir sind Wissenschaftler, die untersuchen, wie man diese Lebensräume erhalten kann, und wir hoffen, dass künstliche Strukturen (aus Beton oder anderen harten Materialien) die komplexen Formen natürlicher Riffe nachbilden und einige der Vorteile, die sie bieten, beibehalten könnten. Wir wissen, dass künstliche Riffe Fische anziehen und ein hohes Maß an biologischer Vielfalt beherbergen können – oft ähnlich wie natürliche Riffe. Dies liegt zum Teil daran, dass sie Wirbellose wie Schwämme und Korallen schwer befruchten, auf der sie wachsen können. Künstliche Riffe bieten auch einen komplexen Lebensraum von Spalten, Tunneln und anderen Verstecken für Arten, die sich viel bewegen, wie Fische, Krabben und Tintenfisch.“ so die Wissenschaftler.
Bisher war unklar, ob künstliche Riffe Wildtiere anziehen, die sonst auf nahe gelegenen Korallenriffen leben würden, oder ob sie dazu beitragen könnten, völlig neue Gemeinschaften zu unterstützen und so die bestehenden Populationen zu stärken. Dies ist von entscheidender Bedeutung, denn wenn natürliche Riffe sterben, müssen diese künstlichen Strukturen in der Lage sein, sich selbst zu erhalten und weiterhin Arten zu unterstützen.
Künstliche Riffe werden immer besser
Die jüngste Untersuchung stellt erstmals fest, ob künstliche Riffe in den Tropen genauso funktionieren können wie ihre natürlich gebildeten Gegenstücke. Die Antwort lautet: noch nicht, aber diese Betonstrukturen beginnen, einige der Schlüsselfunktionen von Korallenriffen nachzuahmen – und sie sollten im Laufe der Zeit besser werden.
Korallenriffe unterstützen viele verschiedene Arten in großer Zahl, obwohl sie in tropischen Gewässern mit wenig Nährstoffen wachsen (Chemikalien wie Nitrate und Phosphate, die das Pflanzenwachstum ankurbeln). Dieses Phänomen irritierte den Naturforscher Charles Darwin und wurde als Darwins Paradox bekannt. Es ist jetzt bekannt, dass Riffe dies erreichen, indem sie Nährstoffe extrem schnell durch die Wirbellosen, Korallen und Fische, die auf ihnen leben, zirkulieren.
In einem gesunden Korallenriffsystem werden Nährstoffe von toten Tieren und Fäkalien schnell von Tieren verzehrt, die auf dem Riff leben, wie kleine Fische oder Wirbellose, und diese kleinen Tiere werden häufig von größeren Tieren gefressen. Dies stellt sicher, dass sich diese Nährstoffe nicht ansammeln können und so bleiben sie auf niedrigem Niveau, was verhindert, dass Algen überwuchern und das Riff ersticken. Wenn künstliche Riffe eine ähnliche Funktion wie natürliche Riffe erfüllen würden, könnte man erwarten, dass sie schnell Nährstoffe verarbeiten, die in das System gelangen, und auch den gesamten Nährstoffgehalt niedrig halten. Dies würde darauf hindeuten, dass es sich auch um hochproduktive Ökosysteme handelt, die in ähnlicher Weise in der Lage sind, vielfältige und reichliche Wildtiere zu unterstützen, selbst wenn viele natürliche Riffe sterben.
Eine vielversprechende Alternative zur Unterstützung der marinen Biodiversität
Ein genauer Vergleich von natürlichen und künstlichen Riffen wurde durchgeführt, indem der Nährstoffgehalt und die Art und Weise, wie sie zwischen den beiden gespeichert werden, verglichen wurden. Die Studie wurde im Norden Balis, Indonesien, durchgeführt. Eine lokale Non-Profit-Organisation, North Bali Reef Conservation, stellt seit sechs Jahren künstliche Riffe mit Hilfe internationaler Freiwilliger und lokaler Fischer her, die ihre Boote nutzen, um sie ins Ausland zu bringen. Bisher waren über 15.000 Riffe im Einsatz und bedecken nur etwa zwei Hektar – etwa so groß wie zwei Fußballfelder.
Diese Strukturen beginnen jedoch, Anzeichen des Funktionierens wie Korallenriffgemeinschaften zu zeigen. Im Wasser, das knapp unter dem Sand in der Nähe der künstlichen Riffe extrahiert wurde, wurden hohe Phosphate gefunden – ein Beweis für eine große Anzahl von Fischen, die ausscheiden. Und in Wasserproben über dem Sediment waren die Konzentrationen aller gemessenen Nährstoffe niedrig und ähnlich denen, die an natürlichen Riffen aufgezeichnet wurden, was darauf hindeutet, dass das künstliche Riff diese Nährstoffe schnell recycelte.
Eine potenzielle Lösung für den Klimawandel-bedingten Verlust von Korallenriffen
Das Sediment um die getesteten Betonstrukturen schien jedoch weniger Kohlenstoff zu speichern als die umliegenden natürlichen Riffe. Der Unterschied könnte mit der relativen Häufigkeit wirbelloser Arten wie Hydroiden (pflanzenähnliche Verwandte von Korallen, die durch Absieben von Schmutz aus dem Meerwasser ernährt) zusammenhängen. Diese waren an den untersuchten natürlichen Riffen üblich, aber nur in kleinen Mengen an den künstlichen Riffen gefunden. Es wird angenommen, dass mehr dieser Arten den Beton im Laufe der Zeit besiedeln werden und die Riffe noch mehr wie ihre natürlichen Gegenstücke funktionieren.
Die Studie gibt Hoffnung, dass künstliche Riffe im Laufe der Zeit mehr von den Prozessen nachahmen können, die von natürlichen Riffen aufrechterhalten werden. Die Ergebnisse sind ein frühes Indiz dafür, dass künstliche Riffe in der Lage sein könnten, lokale Gemeinden zu unterstützen, die von Riffen betroffen sind, die durch den Klimawandel verloren gegangen sind.
Die Klimabedrohung von Korallenriffen wird nicht durch künstliche Riffe gelöst. Nur die rasche Beseitigung der Treibhausgasemissionen kann eine Zukunft für diese Ökosysteme erhalten. Aber es wird darauf hingewiesen, dass es dort, wo Riffe bereits verloren gegangen sind – durch Verschmutzung, zerstörerische Fischerei oder Küstenentwicklung – möglich sein könnte, einen Teil der verlorenen Vorteile mit künstlichen Strukturen wiederherzustellen. Es wird angenommen, dass es bis zu fünf Jahre dauern kann, bis künstliche Riffe wieder wie Korallenriffe funktionieren, so dass diese Erholungsprogramme sofort beginnen müssen.
