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Ozeane:Ist das Great Barrier Reef noch zu retten?

Ein Wissenschaftler arbeitet unter Wasser an einem Korallen-Anzuchtprojekt am Great Barrier Reef vor Australien.

(Foto: GARY CRANITCH/JAMES COOK UNIVERSITY/AFP)

Der Klimawandel hat bereits weite Teile des größten Riffs der Erde zerstört. Mit viel Geld und ungewöhnlichen Methoden versuchen Wissenschaftler, das große Sterben aufzuhalten.

Von Tim Kalvelage

Es ist ein Bauwerk der Superlative, die größte von Tieren errichtete Struktur unseres Planeten, sogar aus dem All zu erkennen. Mehr als 1500 Fisch- und 4000 Weichtierarten sind hier heimisch: am Great Barrier Reef. Hunderte Arten von Weich- und Hartkorallen bilden vor Australiens Ostküste einen gut 2000 Kilometer langen Riffkomplex fast so groß wie Deutschland; ein Ökosystem, überbordend mit Leben. Seit 1981 darf es sich mit dem Titel "Unesco-Weltnaturerbe" schmücken. Die Unesco spricht von "einer der spektakulärsten Landschaften der Erde", von einem Ort "überragender Schönheit".

Tatsächlich ist das Naturwunder inzwischen vielerorts nur noch ein Schatten einstiger Pracht. Die jüngste Analyse der Weltnaturschutzunion IUCN zur Lage des Weltnaturerbes stuft den Zustand des Great Barrier Reefs als kritisch ein und damit schlechter als bei der letzten Bestandsaufnahme. Hauptursache für dessen prekäre Verfassung ist der Klimawandel. Die globalen CO₂-Emissionen lassen die Meere versauern und die Wassertemperaturen steigen. Besonders die Ozeanerwärmung setzt den Erbauern der Riffe - kalkbildenden Hartkorallen - zu. Sie führt zum Kollaps der Symbiose mit überlebenswichtigen Mikroalgen und lässt die Korallen ausbleichen.

In den vergangenen 25 Jahren hat das Great Barrier Reef nach mehreren Massenbleichen infolge ozeanischer Hitzewellen die Hälfte seiner Korallen verloren. Zuletzt kam es Anfang 2020 vor der australischen Ostküste zu einer schweren Bleiche, die auch den bis dahin verschonten südlichsten Teil des Riffs heimsuchte. Mitverantwortlich für die massiven Verluste sind Umweltverschmutzung, vor allem durch die Landwirtschaft, und gefräßige Dornenkronenseesterne, die wie Heuschrecken über Korallen herfallen.

Hitzewellen, Stürme und Bestandsrückgänge lassen eine Erholung aus eigener Kraft kaum noch zu

Zwar können sich geschädigte Riffe grundsätzlich regenerieren - schnellwachsende Arten binnen zehn bis 15 Jahren. Doch Hitzewellen in immer kürzeren Abständen, eine höhere Anfälligkeit für tropische Wirbelstürme und ein dezimierter Bestand an geschlechtsreifen Korallen lassen eine Erholung aus eigener Kraft kaum noch zu.

Australiens Regierung, die unter dem Einfluss der Kohle-Lobby eine ambitionierte Senkung der CO₂-Emissionen ablehnt, will den kompletten Kollaps des Great Barrier Reefs deshalb nun mit Hunderten Millionen Dollar aufhalten. Erhebliche Summen sollen unter anderem in die Verbesserung der Wasserqualität und die Eindämmung der Seesternpopulation fließen. Daneben will man zerstörte Riffabschnitte wieder aufforsten und sie zugleich fit machen für den Klimawandel. Mit teilweise unkonventionellen Maßnahmen.

Great Barrier Reef

Auch gefräßige Seesterne setzen dem Riff zu.

(Foto: KATHARINA FABRICIUS/AFP)

"Wir befinden uns in einem Wettlauf gegen die Zeit bei der Suche nach Lösungen, die den Korallen helfen, die Ozeanerwärmung zu überleben", sagt David Meads vom Australian Institute for Marine Sciences in Townsville, Queensland. Er leitet ein gut 90 Millionen Euro schweres, nationales Forschungsprogramm. Darin erproben Meereswissenschaftler neue Techniken, Korallenriffe großflächig zu restaurieren sowie vor Extremtemperaturen zu schützen und die Riffbauer für eine wärmere Umwelt zu rüsten.

Sie fangen Spermien und Eizellen laichender Korallen auf, um Larven in schwimmenden Kindergärten heranzuziehen und anschließend millionenfach im Meer freizulassen. Sie züchten robustere Arten, indem sie Spezies mit ausgewählten Merkmalen kreuzen, und trainieren Korallen sowie deren einzellige Algen-Untermieter im Labor darauf, Hitzestress und saureres Wasser auszuhalten. Und sie entwickeln Nebelmaschinen, die dem Great Barrier Reef Schatten spenden sollen.

Die Forschenden lauern den Korallen beim Sex auf, um Eizellen und Spermien abzufischen

Die Ergebnisse ihrer Arbeit sollen nicht nur die heimischen Korallen retten, sondern als Blaupause dienen für den weltweiten Wiederaufbau von Riffen, die durch Massenbleichen buchstäblich verwüstet wurden. Bei der Erprobung einiger der Maßnahmen stehen die Forscherinnen und Forscher noch am Anfang, andere Projekte verzeichnen bereits erste Erfolge.

Vielversprechend sind etwa Feldversuche zur Riffrestaurierung des Meeresökologen Peter Harrison. Er forscht an der Southern Cross University und hat in den frühen 1980er-Jahren das jährliche Massenlaichen der Korallen mitentdeckt. Heute lauern er und seine Kollegen den Korallen beim synchronisierten Sex im Schutz der Dunkelheit auf, um ihre Eizellen und Spermien abzufischen. Das Ziel: die Überlebenschancen der Korallenlarven erhöhen, damit sie die Zukunft des Riffs sichern.

Handout of a coral on a reef in the Kenting National Park spawns in Pingtung County

Korallen zeugen ihre Nachkommen im Wasser, indem sie synchronisiert Eizellen und Spermien ausstoßen, wie hier an einem Riff im Süden von Taiwan.

(Foto: HANDOUT/REUTERS)

"Die Larven sind Nachkommen von Korallen, welche die letzten Bleichereignisse überlebt haben", erklärt der Forscher. Sie verfügen also über die richtigen Gene und eine gewisse Hitzetoleranz. Eine Woche lang entwickeln sie sich in Pools, die im Meer treiben. Dann werden sie - noch winzig - an geschädigten Riffen entlassen. In der Hoffnung, dass einige von ihnen neue Kolonien gründen werden. Ein Pilotversuch vor der Koralleninsel Heron Island macht Mut: Dort wuchsen Harrisons Larven in nur wenigen Jahren zu tellergroßen Korallenstöcken heran und dürften sich selbst bald fortpflanzen.

Dennoch könne man nicht alle zerstörten Abschnitte des Great Barrier Reefs wiederherstellen, sagt Harrison. Daher konzentriere man sich auf Riffe, die andere über die Strömung mit Korallennachwuchs versorgen. "Die größte Herausforderung ist es, Hunderte Millionen Larven zu produzieren und weiträumig auszubringen", sagt Harrison.

Schon 2017 argumentierte ein Team aus den USA und Australien im Fachmagazin Nature Ecology and Evolution, dass traditionelle Ansätze wie die mühsame Riffsanierung mit Korallensetzlingen das globale Riffsterben nicht aufhalten werden. Denn selbst eine Begrenzung der Erderwärmung auf 1,5 bis zwei Grad - wovon die Staatengemeinschaft aktuell deutlich entfernt ist -, bedeutet, dass es den meisten Korallen in naher Zukunft zu heiß werden wird. Auch weil das Tempo des Klimawandels ihre natürliche Anpassungsfähigkeit übersteigt.

Damit Korallen über das 21. Jahrhundert hinaus die tropischen Meere bevölkern, sind laut den Autoren radikalere Maßnahmen nötig. Die Wissenschaft müsse den Nesseltieren helfen, sich an den Klimawandel anzupassen, und die Ausbreitung vorteilhafter Gene beschleunigen: Evolution im Zeitraffer.

Friedhofsspaziergang: Eine Schildkröte schwimmt über bleiche Korallen.

(Foto: STR/AFP)

Diese Idee verfolgt man in den Laboren des Australian Institute for Marine Sciences. Dort werden Korallen aus dem heißen Norden mit weiter südlich lebenden gekreuzt. So entstehen Hybride, die sowohl Hitze als auch kühlere Wassertemperaturen vertragen und das zentrale und südliche Great Barrier Reef resilienter machen sollen gegen die Ozeanerwärmung. Vertraute man allein auf natürliche Auslese: Es würde viele Generationen dauern, ehe die genetisch verankerte Hitzetoleranz der nördlichen Korallen andere Riffregionen erreicht. Doch dem Naturwunder läuft die Zeit davon.

In einem weiteren Projekt wachsen Korallen und die symbiontischen Algen, die sich in deren Gewebe einnisten, unter Bedingungen, die sie gerade noch tolerieren. Erhöhte Temperaturen und CO₂-reiches, also saureres Meerwasser sollen sie abhärten. Schlägt sich das Training im Erbgut nieder, wären die Nachkommen weniger anfällig für Korallenbleichen oder ein poröses Kalkskelett.

Klar ist gleichzeitig: Derart aufwendige und kostspielige Methoden eignen sich bestenfalls, um Schlüsselarten und Riffstandorte von besonders hohem biologischem Wert zu retten. Zudem könnten sie das fein austarierte Gefüge von Korallenriffen durcheinanderbringen und neue Probleme schaffen, etwa eine erhöhte Anfälligkeit für Krankheiten.

Künstliche Wolken könnten dem Riff etwas mehr Zeit verschaffen

"Man muss die Risiken von Eingriffen in das komplexe Ökosystem und Nichtstun gegeneinander abwägen", sagt David Meads. Ohne Intervention drohe aufgrund der sich verschärfenden Klimakrise der dauerhafte Verlust von Biodiversität und wichtigen Rifffunktionen: "Ein Viertel aller Meeresbewohner und eine Milliarde Menschen sind auf Korallenriffe als Nahrungs- und Einkommensquelle angewiesen. Sie schützen Küsten vor Stürmen und Erosion und bringen der lokalen Wirtschaft einen finanziellen Nutzen von weltweit 30 Milliarden US-Dollar."

In jedem Fall bedarf es noch einiger Forschungsarbeit, bevor die Maßnahmen in größerem Maßstab einsatzbereit wären. Das Schicksal des Great Barrier Reefs hängt damit vor allem an einem massiven Rückgang der globalen CO₂-Emissionen. Bislang ist dieser allerdings nicht in Sicht.

Daniel Harrison von der Southern Cross University will den Korallen deshalb mehr Zeit verschaffen, durch Wolkenaufhellung. Der Ingenieur tüftelt an einer Methode, Meerwasser in Kondensationskeime für Wolkentröpfchen zu verwandeln, die einen Teil der Sonnenstrahlung reflektieren. Im vergangenen Jahr hat er vor der australischen Küste eine Maschine von der Größe einer Schneekanone getestet. Diese sprüht Meerwasser in die Atmosphäre, das rasch verdunstet. Zurück bleiben winzige Salzkristalle, die zum Wolkenwachstum beitragen. "Mithilfe von Wolkenaufhellung könnte man die Meeresoberfläche über mehrere Wochen abkühlen, wenn eine Hitzewelle auftritt und eine Korallenbleiche droht", sagt Harrison. Es gibt jedoch etliche offene Fragen. Etwa, wie der enorme Energiebedarf bei einem großskaligen Einsatz der Technik gedeckt würde und ob sie einen Einfluss auf die Niederschläge über dem Ozean oder an Land hätte.

Trotzdem ist Harrison optimistisch: "Ich hoffe, dass die Technik dazu beitragen kann, Korallen lange genug zu erhalten. Damit sie eine Chance haben, sich an die neuen Umweltbedingungen anzupassen, wenn die Menschheit Treibhausgase nicht länger unkontrolliert ausstößt."

© SZ/weis
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