Forscher lösen das Darwin'sche Paradoxon

4. Oktober 2013, 11:00
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Obwohl tropische Meere nährstoffarm sind, herrscht in Korallenriffen enorme Biodiversität. Ökologen kamen nun dahinter, wie das möglich ist

Amsterdam/Wien - Egal ob in der Karibik, im Roten Meer oder vor den polynesischen Inseln: Auf den ersten Blick zeigt sich überall das gleiche Bild. Das warme Wasser ist kristallklar, und in den Korallenriffen blüht in tausend Farben das Leben. Traumhaft schön, gewiss, doch Wissenschaftern bereitet diese üppige Vielfalt mit bis zu 100.000 Arten Kopfzerbrechen. Schließlich ist das Meerwasser in den meisten tropischen Gefilden überaus nährstoffarm - eine Art maritime Wüste.

Wie kann unter derart kargen Bedingungen solch eine enorme Biodiversität gedeihen? In der Forschung läuft dieses alte Rätsel unter dem Namen Darwin'sches Paradoxon. Und der Schlüssel zu diesem Rätsel liegt offenbar im Inneren der Riffe.

Vor etwa zehn Jahren begannen niederländische Forscher damit, die zahllosen Spalten und Höhlen zwischen den Korallenstöcken systematisch zu untersuchen, die ungefähr zwei Drittel des gesamten Riffs ausmachen, wie der Ökologe Jasper de Goeij von der Universität Amsterdam erklärt.

Bei der Analyse von Wasserproben aus den Hohlräumen erlebten die Experten eine Überraschung: Die Konzentrationen an gelösten organischen Substanzen, im Fachjargon kurz DOM (für "dissolved organic matter") genannt, waren viel geringer als im Wasser oberhalb der Korallen. Offensichtlich wurden diese Stoffe von irgendetwas aufgenommen. Bakterien kamen indes nicht infrage, denn auch sie zeigten sich in den Höhlen unterrepräsentiert.

DOM besteht aus zahlreichen kohlenstoff- und stickstoffhaltigen Verbindungen. Im Ökosystem von Korallenriffen werden diese hauptsächlich von Algen und Korallenkolonien produziert. Letztere scheiden ständig große Mengen Schutzschleims ab, der sich zum größten Teil recht schnell im Wasser auflöst. Die Korallenpolypen leben in Symbiose mit Photosynthese betreibenden einzelligen Algen. "Bis zu 50 Prozent von deren Produktion an organischem Material wird in Schleim umgesetzt", sagt Jasper de Goeij.

Um das Schicksal der DOM genauer verfolgen zu können, starteten de Goeij und seine Kollegen eine Reihe von Experimenten mit isotopisch markierten Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen - in Aquarien und in einem Riff vor der Südküste der Karibikinsel Curaçao. Die im Wissenschaftsmagazin "Science" publizierten Ergebnisse der niederländischen Forscher zeigen: Sogenannte Poriferen, also Schwämme, die vor allem im Riffinneren wachsen, nehmen den Löwenanteil der gelösten organischen Substanzen auf.

Sie setzen das Material in Biomasse um und scheiden es in Form abgestoßener Zellen bald wieder aus: eine gewaltige Recycling-Maschinerie. "Die ausgeschiedenen Schwammzellen sind nämlich ein Leckerbissen für zahlreiche Organismen", sagt Jasper de Goeij. Krebse und Borstenwürmer filtern sie aus dem Wasser heraus und gliedern das organische Material so in die Nahrungskette ein. In gelöster Form - ohne Zutun der Schwämme also - würde es leicht mit der Strömung davongetragen werden.

Für das Riff wären sie verloren. Dank der Poriferen jedoch bildet das Ökosystem einen fast geschlossenen Kreislauf und kann auch in den nährstoffärmsten tropischen Meeresgebieten bestens gedeihen. (Kurt de Swaaf, DER STANDARD, 4.10.2013)

  • Bizarre Schwämme liefern den Schlüssel, da sie gelöste organische Substanzen in Futter für die Riffbewohner umwandeln.
    foto: erik van bommel

    Bizarre Schwämme liefern den Schlüssel, da sie gelöste organische Substanzen in Futter für die Riffbewohner umwandeln.

  • Sie bilden eine gewaltige Unterwasser-Recycling-Maschinerie.
    foto: erik van bommel

    Sie bilden eine gewaltige Unterwasser-Recycling-Maschinerie.

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