Das Great Barrier Reef (GBR) vor der Nordostküste Australiens ist das größte und wahrscheinlich auch das am besten erforschte Korallenriff der Welt. Die Erkenntnisse sind meist frustrierend: Jahr für Jahr müssen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zusehen, wie das GBR, das eigentlich aus mehr als 2900 einzelnen Riffen besteht, weiter ausbleicht und langsam stirbt.
Doch jetzt gibt es endlich einmal gute Nachrichten von dem Riff, das zu den sieben Weltwundern der Natur gezählt wird: Forschende der University of Exeter und der University of Queensland haben herausgefunden, dass es am Great Barrier Reef in Wassertiefen von 30 bis 50 Metern Bereiche gibt, in denen die Korallen wahrscheinlich auch während mariner Hitzewellen geschützt sind. "Diese Gebiete könnten unter bestimmten Bedingungen ein Zufluchtsort sein", schreiben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der aktuellen Ausgabe des Journals PNAS.
Korallen sind extrem hitzeempfindlich und gehören deshalb nach Einschätzung der meisten Expertinnen und Experten zu den ersten Opfern des Klimawandels. Die Erderwärmung führt auch dazu, dass sich das Wasser in den Ozeanen erwärmt, und es immer häufiger zu sogenannten marinen Hitzewellen kommt. Die Korallen reagieren darauf, indem sie sogenannte Zooxanthellen abstoßen, die in ihrem Inneren leben. Diese kleinen, bunten Algen betreiben Fotosynthese und können die Korallen so mit wichtigen Nährstoffen versorgen. Bei Wassertemperaturen über 30 Grad Celsius verlieren die Algen diese Fähigkeit, sodass die Korallen ihre nutzlosen Untermieter abstoßen und ausbleichen. Am Great Barrier Reef ereignet sich derzeit wieder eine Massenbleiche, es ist die fünfte innerhalb der letzten acht Jahre.
Einige Wochen können die Korallen in diesem Zustand überleben. Wenn das Wasser rechtzeitig abkühlt, ziehen die Untermieter wieder ein, die Korallen werden wieder bunt und überleben. Dauert die Hitzewelle zu lange, sterben sie. Nach Einschätzung des Weltbiodiversitätsrats (IPBES) könnten 99 Prozent aller Korallenriffe bis Ende des Jahrhunderts verschwunden sein - und mit ihnen auch viele der Meeresbewohner, die in den Riffen leben.
Der aktuellen Studie zufolge dringt die Hitze in bestimmte, tiefer gelegene Bereiche des Great Barrier Reefs aber gar nicht vor. Die meisten Untersuchungen, in denen Forschende versuchen, das Schicksal der Korallen bei fortschreitendem Klimawandel und steigenden Temperaturen vorherzusagen, berücksichtigten nur den Temperaturanstieg an der Wasseroberfläche, schreiben die Autorinnen und Autoren in PNAS. Dabei werde die "Stratifikation" in der Wassersäule nicht berücksichtigt, also das Phänomen, dass die obere Wasserschicht wärmer ist als die unteren.
Manche Korallenarten haben trotzdem keine Chance
Um dieses Manko auszugleichen, ließen die Forschenden den Effekt der Stratifikation in gängige Klimamodelle einfließen und berechneten die Auswirkungen auf Bereiche des Great Barrier Reefs, die in einer Tiefe zwischen 30 und 50 Metern liegen. Dabei kam heraus, dass "die Stratifikation viele offshore gelegene Regionen des Great Barrier Reefs von Hitzewellen an der Oberfläche isoliert". Mit anderen Worten: auch wenn sich das Wasser an der Oberfläche stark erwärmt, bleibt es weiter unten angenehm kühl. Grund dafür sei, dass der Klimawandel den Effekt der Schichtung verstärke, schreiben die Forschenden in PNAS. "Eine stabile Stratifikation verhindert die vertikale Durchmischung und kann so den Austausch von Hitze reduzieren."
Werden die Korallenriffe den Klimawandel also doch überleben? "Unsere Studie ist gleichzeitig ein Hoffnungsschimmer und eine Warnung", sagt Jennifer McWorther, die die Studie geleitet hat, laut einer Presseerklärung der University of Exeter. Hoffnung macht, dass einige Korallen das jetzige Stadium des Klimawandels möglicherweise überleben können. Das gilt allerdings nicht für alle Arten: "Manche Flachwasserspezies findet man nicht in tiefer gelegenen Gebieten", sagt McWorther. Diese Arten seien deshalb der Erwärmung der oberen Wasserschicht schutzlos ausgeliefert.
Außerdem hat der Schutzeffekt der Stratifikation den Berechnungen der Forschenden zufolge seine Grenzen: Ab einem Temperaturanstieg von mehr als drei Grad im Vergleich zum vorindustriellen Niveau bricht er zusammen. Spätestens dann werden auch die tiefer gelegenen Teile des Great Barrier Reefs ausbleichen und sterben.