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Hintergrund: Künstliche Riffe – Ein neuer Lebensraum wird besiedelt

Auf der Suche nach einer freien Fläche

  • Teile eines Schiffswracks liegen auf dem Meeresboden. Wrackteile bieten neue Lebensräume; Rechte: WDR
  • Drei Napfschnecken, auf deren Gehäuse und auf der umgebenden Fläche haben sich Seepocken angesiedelt. Seepocken auf den Gehäusen von Napfschnecken; Rechte: Mauritius

Wenn Menschen Schiffe, Betonteile oder Rohre im Meer versenken, schaffen sie mögliche neue Lebensräume. Auf den freien Oberflächen siedeln sich Pflanzen und Tiere an: Nach und nach kommen verschiedene Arten wie Algen, Seepocken, Moostierchen, Muscheln, Schnecken, Seesterne, Borstenwürmer und Fische dazu. So entstehen künstliche Riffe.

Festsitzende Pflanzen und Tierarten wie Seepocken, Schwämme, Korallen und Aufwuchsalgen haben dabei andere Bedürfnisse als freischwimmende Organismen wie Fische, Kraken und einzellige Kieselalgen. Sie brauchen vor allem einen Platz, an dem sie sich festsetzen können. Aber wie kommen sie überhaupt zu ihrem Ankerplatz? Algen verbreiten sich über Sporen. Festsitzende Meerestiere bilden winzige Larven, die sich über weite Strecken verdriften lassen. Diese Larven sind in Unmengen im Wasser vorhanden. Deshalb sind Hafenmauern oder Schiffswracks nach kurzer Zeit dicht bewachsen.

Pionierarten werden von stärkeren Arten verdrängt

An künstlichen und an natürlichen Riffen lässt sich beobachten, wie sich nach und nach andere Arten ansiedeln und zum Teil die frühen Arten verdrängen. Den Prozess, bei dem verschiedene Populationen aufeinander folgend ein Gebiet besiedeln, nennt man Sukzession.

Wenn ein Lebensraum neu besiedelt wird, findet man hier vor allem Arten, die sich schnell und in großer Zahl fortpflanzen. Dazu gehören zum Beispiel viele Mikroorganismen, Algen oder Seepocken. Diese Pionierarten besetzen die freien Flächen als erste. In späteren Stadien der Sukzession folgen Arten, die sich nicht so stark fortpflanzen, aber konkurrenzstärker sind. Sie sind zum Beispiel widerstandsfähiger oder wachsen schneller. Wenn dann eine Alge eine andere Alge überschattet, bekommt diese nicht mehr genug Licht und stirbt ab. So können konkurrenzstarke Arten andere Arten verdrängen.

Artenvielfalt durch "Störungen"

  • Unterwasseraufnahme von verschiedenen Korallenarten an einem Riff. Korallenvielfalt am Great Barrier Reef vor der Küste Australiens; Rechte: dpa

Doch was machen die Pionierarten, wenn alle Flächen schon besetzt sind? In der Natur entstehen immer wieder Lücken. Dafür sorgen sogenannte "Störungen", zum Beispiel Wirbelstürme oder Flutwellen. Sie entfernen einen Teil des Bewuchses und schaffen dadurch einen Raum, den Individuen neu besiedeln können. So beginnt die Entwicklung an diesen Stellen immer wieder von vorne. Wie in einem Mosaik existieren mehrere Stadien von Sukzessionen nebeneinander.

Kommen Störungen in einem Lebensraum sehr häufig vor, leben dort vermehrt diejenigen Arten, die sich schnell fortpflanzen und die freien Flächen rasch besiedeln. Andere Arten, die mehr Zeit brauchen, um sich anzusiedeln, haben hier schlechtere Chancen. Treten die Störungen nur sehr selten auf, dann werden die Pionierarten von den konkurrenzstärkeren Arten verdrängt. Bei einer mittleren Störungshäufigkeit können Pionierarten und konkurrenzstärkere Arten nebeneinander existieren. Die Artenvielfalt ist dann am größten.

Wer zuerst kommt, mahlt zuerst

Wenn an Riffen Lücken entstehen, haben alle Larven der verschiedenen Tierarten die Chance, diese neu zu besetzen. Dabei spielt der Zufall eine wichtige Rolle: Die Larven treiben im Wasser. Entsteht eine freie Fläche, wird sie von der Larve besiedelt, die als erste da ist. Dieses Zufallsprinzip ist ein zusätzlicher Garant für eine hohe Artenvielfalt.

So entstehen Korallenriffe

  • Ein Korallenriff mit Fischschwarm im Pazifik. Korallenriffe bieten Lebensraum für viele Tier- und Pflanzenarten; Rechte: WDR/Frank Sorge
  • Nahaufnahme von Korallenpolypen. Korallenpolypen aus der Nähe betrachtet; Rechte: Mauritius

Korallenriffe stellen ein spätes Stadium einer Sukzession dar - also dem Aufeinanderfolgen verschiedener Populationen an einem Ort. Sie bestehen im Wesentlichen aus Steinkorallen, die die riesigen Riffstrukturen aus Kalk bilden.

Steinkorallen gehören zu den Nesseltieren (Cnidaria). Sie bilden riesige Kolonien aus vielen kleinen Einzelpolypen, die dicht an dicht nebeneinander sitzen. Ein weicher Polyp sieht ein bisschen aus wie ein Kelch mit mehreren oben sitzenden Armen. Er wohnt in einem harten Korallenkelch, dem Korallit. Korallen wachsen, indem sie auf den alten Koralliten neue bauen. Außerdem teilen sich die Polypen und vermehren sich dadurch. Um sich zu verbreiten und auch an neuen Standorten Kolonien bauen zu können, pflanzen sich die Korallen auch sexuell fort. Aus Eizellen und Spermien entwickeln sich Larven, die im Wasser driften und sich auf freien Flächen ansiedeln.

Neben den Korallen scheiden auch Röhrenwürmer, Moostierchen und bestimmte Rotalgen Kalk aus. So wachsen die meisten Riffe zwischen zehn Millimetern und drei Zentimetern pro Jahr. Viele von ihnen sind inzwischen mehrere Jahrhunderte alt und die größten von Lebewesen geschaffenen Strukturen auf unserer Erde.

Zusammenleben in Symbiose

Korallen bilden die Riffe aus Calciumcarbonat (CaCO3), also Kalk, den sie dem Meerwasser entziehen. Dabei entsteht Kohlenstoffdioxid. Wenn jedoch Kohlenstoffdioxid im Übermaß vorhanden ist, greift dieser die Riffe an und löst den Kalk. Damit das nicht geschieht, muss das Kohlenstoffdioxid gebunden werden. Dafür sorgen bestimmte Algen, die in den Korallen leben: Man nennt sie Zooxanthellen.

Die Zooxanthellen leben in Symbiose mit den Korallen, beide Organismen nutzen sich also gegenseitig. Die Zooxanthellen finden in den Polypen einen Lebensraum und erhalten von ihnen Nährstoffe. Dafür entziehen sie dem Wasser Kohlenstoffdioxid und bauen es mit Hilfe der Photosynthese zu Sauerstoff und Zucker um, der ihnen Energie liefert.

  • Ausgeblichene, weiße Korallen in den Malediven. Korallenbleiche: Eine Auswirkung der Meereserwärmung; Rechte: argus

Wertvolle Lebensräume gefährdet

Die globale Erwärmung stellt eine Gefahr für diese wertvollen Lebensräume dar: Ab Temperaturen um die 30 Grad produzieren die Zooxanthellen einen Stoff, der für die Korallen giftig ist. Dann stoßen die Korallen die Algen aus. Dadurch verlieren die Korallen ihre Farbe - diesen Vorgang nennt man Korallenbleiche. Wenn die Temperatur sinkt, können die Polypen wieder neue Zooxanthellen aufnehmen. Bleibt es jedoch über einen langen Zeitraum zu warm, sterben die Korallen langsam ab. Mit ihnen verschwindet ein Lebensraum für eine Vielzahl von Tier- und Pflanzenarten.

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