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Neue Algenart: Heiße Symbiose mit Korallen

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Koralle, in der dei Algenart vorkommt. Credit: Wiedenmann, Burt
Symbiodinium thermophilum – so heißt eine Algenart, die Forscher in Korallenriffen bei Abu Dhabi entdeckt haben. Anders als ihre Verwandten ist diese Alge außergewöhnlich tolerant gegenüber Hitze. Auf diese Weise hilft sie Korallen dabei, Wassertemperaturen über 36° Celsius zu überleben. Anderswo würden solche Temperaturen den Tod für die Nesseltiere bedeuten. Doch dank der Symbiose mit S. thermophilum geht es den Korallenriffen in ihrem weltweit wärmsten Lebensraum erstaunlich gut.

Korallenriffen geht es weltweit immer schlechter. Vor allem die Ozeanerwärmung durch den Klimawandel macht diesen artenreichen Unterwasser-Ökosystemen zu schaffen. Denn zu hohe Wassertemperaturen gefährden eine für die Korallen überlebenswichtige Symbiose: Die Nesseltiere leben in enger Vergesellschaftung mit sogenannten Zooxanthellen – Algen, die auf dem Korallenstock siedeln und ihm seine prächtige Farbe verleihen. Die Algen produzieren Zucker, von denen sich die Korallen ernähren. Sie erhalten so unter anderem wichtige Energie für ihr Wachstum. Die Zooxanthellen wiederum profitieren von Schutz und Nährstoffen, die ihnen die Koralle bietet. Extreme Hitze gefährdet diese Partnerschaft jedoch, weil Zooxanthellen empfindlich gegenüber Wärme sind.

Hitzebeständige Partnerschaft

Nicht so jedoch die Algenart, die Wissenschaftler um den Meeresbiologen Jörg Wiedenmann von der Universität Southampton nun im Persischen Golf bei Abu Dhabi entdeckt haben. Anders als für ihre Verwandten bedeuten hohe Wassertemperaturen für diese Alge keinen Stress. Normalerweise beginnen die symbiontischen Algen bei Überhitzung Giftstoffe zu produzieren, die die Koralle dazu veranlassen, die Algen abzustoßen – ein Phänomen, das Korallenbleiche genannt wird. Die Koralle verliert dabei nicht nur ihre Farbe, sondern stirbt auch ab, wenn die Zooxanthellen nicht schnell zurückkehren. Dank der neu entdeckten Alge können die Korallen im Persischen Golf aber sogar Temperaturen über 36° Celsius überleben.

Das Forscherteam hat die neuentdeckte Alge deshalb Symbiodinium thermophilum genannt, als Hinweis auf ihre ungewöhnliche Hitzetoleranz. Dass sich der Symbiont der Golf-Korallen tatsächlich genetisch von denen in anderen Teilen der Weltmeere unterscheidet, konnten die Wissenschaftler mithilfe empfindlicher molekularbiologischer Methoden nachweisen. Ihre Langzeitbeobachtung zeigt zudem eindeutig: Die neue Algenart geht mit mindestens sechs verschiedenen Korallenarten, die entlang der Küsten Abu Dhabis vorkommen, eine ganzjährige Symbiose ein. Die Partnerschaft sei sehr beständig und unter verschiedenen Temperaturbedingungen stabil, so das Team.

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Überleben trotz Extremen

Zu verstehen, wie Korallen unter den extremen Bedingungen im Golf überleben, ist für Wiedenmann und seine Kollegen von großer Bedeutung. Sie versprechen sich davon wichtige Erkenntnisse darüber, wie Korallenriffe womöglich mit hitzebedingtem Stress umgehen könnten, der ihr Überleben in vielen Regionen der Ozeane zunehmend gefährdet. „Es macht Hoffnung zu sehen, dass Korallen mehr Möglichkeiten haben, sich an solche Bedingungen anzupassen, als wir dachten“, sagt Wiedenmann.

Doch auch wenn Symbiodinium thermophilum theoretisch das Potenzial hat, das Sterben der Korallenriffe zu stoppen: Es bleibt völlig unklar, ob die hitzetolerante Alge eines Tages ihren Weg vom Persischen Golf in angrenzende Gewässer findet. Und ob sie zum Beispiel überhaupt in dem weniger salzigen, aber kälteren Wasser des weiten Indopazifiks überleben könnte. Außerdem ist Hitze nicht das einzige, das die Korallenriffe gefährdet. Auch Überfischung, der starke Einsatz von Düngemitteln sowie Wasserverschmutzung bringen die Nesseltiere in Bedrängnis. „Nur wenn wir solche Stressfaktoren reduzieren, haben Korallen eine Chance, sich an den Klimawandel anzupassen“, betont Wiedenmann.
 

Originalarbeit der Forscher:

© wissenschaft.de – Daniela Albat
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