Wissenschaftlern des Florida Aquarium gelingt ein großer Durchbruch im Wettlauf um die Rettung karibischer Korallenriffe

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Wissenschaftlern des Florida Aquarium gelingt ein großer Durchbruch im Wettlauf um die Rettung karibischer Korallenriffe

Es ist ein historischer Schritt nach vorne und einer, von dem sie hoffen, dass er dazu beitragen könnte, die karibischen Ökosysteme wiederzubeleben und den Menschen etwas zurückzahlen könnte, indem er zusätzlichen Schutz vor der Wut der Hurrikane bietet.

Elkhorn-Korallen dominierten einst die Karibik. Aber genau wie andere lebenswichtige Korallenökosysteme auf der ganzen Welt verfallen, werden Elchhörner nur noch selten in freier Wildbahn gesehen. Diese Art – so wichtig, weil sie die Bausteine ​​für das Gedeihen von Riffen liefert – war bisher notorisch schwierig in Aquarien zu züchten.

Aus diesem Grund waren die Wissenschaftler begeistert, als sie sahen, dass ihr Fortpflanzungsexperiment ein Erfolg war.

„Als es endlich passiert ist, ist das erste Gefühl nur noch pure Erleichterung.“ sagte Keri O’Neil, der leitende Wissenschaftler, der das Laichlabor des Tampa-Aquariums beaufsichtigt. „Dies ist ein entscheidender Schritt, um zu verhindern, dass Elchgeweihkorallen im Bundesstaat Florida aussterben.“

O’Neils Kollegen nennen sie die „Korallenflüsterin“, weil sie es geschafft hat, so viele Korallenarten hervorzubringen. Elkhorn ist die 14. Art des Aquariums, die im Labor von Apollo Beach gezüchtet wurde, aber das Team stuft sie als die bisher wichtigste ein.

O’Neil schätzt, dass es im Florida Keys Reef Tract nur noch etwa 300 Elchhornkorallen gibt – aber das Laichexperiment brachte Tausende von Babykorallen hervor. Sie geht davon aus, dass bis zu 100 von ihnen bis ins Erwachsenenalter überleben könnten.

Die Koralle, die nach ihrer Ähnlichkeit mit Elchgeweihen benannt wurde, gedeiht auf der Spitze von Riffen und wächst typischerweise in Wassertiefen von weniger als 20 Fuß. Dies macht ihre Kolonien entscheidend für das Aufbrechen großer Wellen. Während der Hurrikan-Hauptsaison sind Riffe ein stiller, aber mächtiger Verbündeter, der die Küsten Floridas vor Sturmfluten schützt, die mit steigendem Meeresspiegel immer größer werden.

„Wenn diese Riffe absterben, beginnen sie zu erodieren und wir verlieren diesen Küstenschutz sowie den gesamten Lebensraum, den diese Riffe für Fische und andere Arten bieten“, sagte O’Neil. „Jetzt sind so wenige übrig, es gibt nur noch ein paar verstreute Kolonien. Aber wir konzentrieren uns wirklich darauf, die Population der Elchhornkorallen zum Schutz der Küste wiederherzustellen.“

Die Nachricht des Florida Aquariums kommt, nachdem Wissenschaftler Anfang August berichteten, dass das Great Barrier Reef die größte Korallenbedeckung seit 36 ​​Jahren aufweist. Aber die Aussichten für Korallen auf der ganzen Welt sind düster – Studien haben gezeigt, dass die Klimakrise bis zum Ende des Jahrhunderts alle Korallenriffe der Erde töten könnte.

Elkhorn-Korallen wurden 2006 gemäß dem US Endangered Species Act als bundesweit bedroht aufgeführt, nachdem Wissenschaftler herausgefunden hatten, dass Krankheiten die Population seit den 1980er Jahren um 97 % reduziert haben. Und die Erwärmung der Ozeane ist seine größte Bedrohung. Wenn die Meerestemperatur steigt, vertreiben Korallen die darin lebenden symbiotischen Algen und produzieren Nährstoffe. Dies ist der Prozess der Korallenbleiche und endet normalerweise mit dem Tod der Koralle.

„Sie sterben auf der ganzen Welt“, sagte O’Neil gegenüber CNN. „Wir sind jetzt an einem Punkt angelangt, an dem sie vielleicht nie mehr gleich sein werden. Man kann nicht jeden Sommer den Ozean fiebern lassen und nicht erwarten, dass es Auswirkungen gibt.“

„Du weißt, dass das unmöglich ist“

Elkhorn-Korallen scheinen etwas Analoges zu einem Fruchtbarkeitsproblem zu haben. Seine Fortpflanzung ist in freier Wildbahn sporadisch, was es schwierig macht, eine dringend benötigte Zunahme der Population aufrechtzuerhalten. Aufgrund ihrer geringen Reproduktionsrate kann auch die genetische Vielfalt sehr gering sein, was sie anfälliger für Krankheiten macht.

„Man könnte sagen, dass sie erfolgreich Sex haben, aber sie bekommen keine Babys [in the wild],“ sagte O’Neil. „Landtiere machen das ständig. Wenn Sie einen vom Aussterben bedrohten Panda oder Schimpansen haben, starten Sie als erstes ein Zuchtprogramm, aber die Fortpflanzung von Korallen ist super seltsam.“

Die größte Herausforderung für O’Neils Team war es, das noch nie dagewesene zu tun – die Koralle dazu zu bringen, in einem Labor zu spawnen. O’Neil sagte, andere Forscher bezweifelten, dass sie es schaffen könnten.

„Wir wurden von vielen Leuten kritisiert“, sagte sie. Sie würden sagen: „Du kannst die nicht in einem Aquarium halten. Du weißt, dass das unmöglich ist!“

Sie hatten Recht. Anfangs.

Elkhorn-Korallen laichen nur einmal im Jahr. Im Laborexperiment 2021 wurde die Umgebung streng kontrolliert, um natürliche Bedingungen nachzuahmen. Mit LED-Leuchten ahmten sie Sonnenaufgang, Sonnenuntergang und Mondzyklen genau nach. Aber die Koralle hat nicht gelaicht.

Wir „stellten fest, dass der Zeitpunkt des Mondaufgangs um etwa drei Stunden verschoben war“, sagte O’Neil.

Nach diesem frustrierenden Misserfolg wussten die Wissenschaftler des Aquariums, dass sie dieses Jahr eine viel bessere Chance hatten. Und mit Unterstützung des National Oceanic and Atmospheric Administration Restoration Center und der National Fish and Wildlife Foundation gelang dem Florida Aquarium im August, was einige Kollegen für unmöglich hielten.

Ein Mikroskopbild der Babykoralle, die im Florida Aquarium hervorgebracht wurde.
Laut Thomas Frazer, dem Dekan des College of Marine Science an der University of South Florida, könnte das Laichen ein Wendepunkt sein und zu einer Zukunft führen, in der Korallen widerstandsfähiger gegen die dramatischen Veränderungen durch die Klimakrise sind .

„Diese Art von Arbeit ist wirklich wichtig“, sagte Frazer gegenüber CNN. „Korallen, die für die Wiederherstellung ausgewählt wurden, könnten beispielsweise widerstandsfähiger gegen wärmere Meerestemperaturen und Bleichen sein, Skeletteigenschaften aufweisen, die einer intensiveren Wellenenergie standhalten, oder Eigenschaften, die sie widerstandsfähiger gegen Krankheiten oder andere Umweltstressoren machen könnten.“

Margeret W. Miller ist eine Korallenökologin, die sich seit mehr als zwei Jahrzehnten auf die Restaurierungsforschung konzentriert. Miller war 2020 Mitautor einer Studie, in der festgestellt wurde, dass die Reproduktionsrate der Elchhörner in den Upper Florida Keys so niedrig war, dass dies darauf hindeuten würde, dass die Art bereits „funktional ausgestorben“ war und in sechs bis 12 Jahren ausgerottet sein könnte.

Miller sagte, der Durchbruch des Florida Aquariums werde neue Türen öffnen, um die größeren Restaurierungsanstrengungen anzugehen.

„Da diese Art ein wichtiges Wiederherstellungsziel ist, eröffnet die Fähigkeit, unter menschlicher Obhut zu laichen, viele Forschungsmöglichkeiten, um Interventionen zu entwickeln, die die Wiederherstellungsbemühungen widerstandsfähiger gegen den Klimawandel und andere Umweltbedrohungen machen könnten“, sagte Miller gegenüber CNN.

Ein Forscher arbeitet in einem Aquarium mit der frisch gelaichten Koralle.

Miller sagte, dass mehr Forschung betrieben werden muss, um sicherzustellen, dass Elchhornkorallen, die im Labor laichen, einigermaßen sicher und wirksam sind, um bei Artenschutzarten verwendet zu werden.

„Diese Art des Laichens in Gefangenschaft ist kein Instrument, das sich direkt mit der weit verbreiteten Wiederherstellung von Korallen auf globaler Ebene befasst, die dem Ausmaß des Bedarfs entsprechen würde. Tatsächlich erfüllen keine aktuellen Bemühungen zur Wiederherstellung von Korallen diese Größenordnung, und keine wird wirklich erfolgreich sein, wenn wir es nicht ernst nehmen können Maßnahmen ergreifen, um sicherzustellen, dass die Lebensräume der Korallenriffe in einem lebensfähigen Zustand bleiben können, in dem Korallen gedeihen können“, sagte Miller gegenüber CNN.

Die Klimakrise sei das ultimative Problem, das gelöst werden müsse, sagte Miller. Der rasche Anstieg der Meerestemperatur muss angegangen werden, zusammen mit der Bedrohung der Wasserqualität. Dennoch, sagte sie, sei die Fähigkeit, Elchhorn in einem Labor zu züchten, ein wichtiges Werkzeug bei den Restaurierungsbemühungen.

„Die Forschung zur Korallenvermehrung und Interventionen, die durch Laichbemühungen in Gefangenschaft ermöglicht werden können, kann uns jedoch Zeit verschaffen, um solche Änderungen effektiv vorzunehmen, bevor Korallen vollständig aus unseren Riffen verschwinden“, sagte Miller.

Zeit kaufen

Elkhornzweige können bis zu fünf Zoll pro Jahr wachsen und sind damit eine der am schnellsten wachsenden Korallenarten. laut NOAA. Und basierend auf Beobachtungen der Florida Aquarium-Wissenschaftler werden ihre neuen Elkhorn-Korallenbabys drei bis fünf Jahre brauchen, um geschlechtsreif zu werden.

Innerhalb von ein oder zwei Jahren beabsichtigen Wissenschaftler, diese im Labor gezüchteten Korallen im Florida Keys National Marine Sanctuary neu anzupflanzen.

Im Wettlauf um die Wiederherstellung der Riffe sind sich die Wissenschaftler einig, dass dieser Durchbruch nur ein erster Schritt ist.

„Wir kaufen wirklich Zeit“, sagte O’Neil. „Wir kaufen Zeit für das Riff. Wir kaufen Zeit für die Korallen.“

Das ultimative Ziel ist ein Zuchtprogramm, bei dem Wissenschaftler nach genetischer Vielfalt selektieren und widerstandsfähigere Korallen züchten können, die Bedrohungen wie Umweltverschmutzung, Erwärmung des Ozeanwassers und Krankheiten standhalten können.

Dann kann die Natur das Steuer übernehmen.

„Es gibt Hoffnung für Korallenriffe“, sagte O’Neil. „Gib die Hoffnung nicht auf. Es ist noch nicht alles verloren. Wir müssen jedoch unser Verhalten ernsthaft ändern, um diesen Planeten zu retten.“