Tropische Meere ohne Korallenriffe

Bei zwei Schiffsexpeditionen an die nordafrikanische Westküste – in 2006/7 mit dem Forschungsschiff Poseidon und in 2011 mit FS Maria S. Merian – bekamen Hildegard Westphal, Direktorin am Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie und ihr Team einen Einblick in dieses Szenario.

Die Expeditionen steuerten die nordmauretanische Küste an. Hier, im Golfe d´Arguin, erweitert sich der schmale Kontinentalschelf der nordwestafrikanischen Küste und es entsteht eine Flachwasserzone von bis zu 150 km Breite. Sie ist im Tropengürtel gelegen, steht jedoch unter dem Einfluss eines Auftriebsgebietes. Ablandige Passatwinde drücken das Oberflächenwasser von der Küste weg auf den offenen Ozean. Dadurch strömt kaltes und sehr nährstoffreiches Wasser aus der Tiefe nach. Auf dem flachen Schelf kann es sich auf bis zu 25 Grad erwärmen.

Das sind außergewöhnliche ozeanographische Verhältnisse. Die Forscher fanden auf dem Schelf sehr trübes Wasser vor. Schon in 2 m Wassertiefe konnte man ein heruntergelassenes Messgerät nicht mehr erkennen. Die nährstoffreichen Wassermassen führen hier zu einer starken Algenproduktion. In Bodenproben vom Schelf konnten die Forscher in einigen Gebieten größere Mengen an Eisen nachweisen. Mit Staubeinträgen aus der Sahara wird es ins Meer geweht und düngt dort die Algen zusätzlich. Ein eutrophes Meeresökosystem mit hoher biologischer Aktivität, ein hochproduktiver Bioreaktor, entsteht.

Die Sedimente auf dem Meeresboden bestehen hier aus dem feinen Sahara-Staub, vor allem aber aus Karbonatablagerungen, den grob- und feinkörnigen Resten von Kalkskeletten. Viele Meerestiere bilden Schalen oder Skelette aus Kalziumkarbonat, so zum Beispiel Muscheln und Schnecken. Diese Schalenreste sammeln sich auf dem Meersboden und gewähren einen Einblick in die Artengemeinschaft der Ökosysteme der Vergangenheit und der Gegenwart.

Die Forscher fanden eine auffallend geringe Artenvielfalt bei gleichzeitig hoher Individuenzahl. Schalen und Gehäusereste weisen auf eine Fauna hin, die typisch für nährstoffreiche Gewässer ist und sich vor allem aus Suspensionsfressern wie Muscheln, Seepocken oder Röhrenwürmern zusammensetzt. Sie filtern das Meerwasser und fangen als Nahrung Kleinstlebewesen oder organisches Material heraus. Immer wieder stießen die Forscher auf eine Muschelart, die in den Ablagerungen stark dominierte: Donax burnupi, die Sägezahnmuschel. Skelettreste tropischer Korallen wurden dagegen trotz der tropischen Wassertemperaturen nicht gefunden.

Tropische Korallen benötigen sehr nährstoffarmes und klares Meerwasser. Sie gehören zu den Organismen, die vom Sonnenlicht abhängen. Symbiontische Algen in ihrem Gewebe betreiben Photosynthese und geben die Stoffwechselprodukte an die Korallenpolypen ab. Erst durch diese Energiezufuhr sind die Steinkorallen in der Lage, ihre großen Kalkskelette zu bilden. Im nährstoffreichen Ökosystem vor Mauretanien dagegen fehlen solche lichtabhängigen Organismen.

In weiten Teilen der Tropen zeichnet sich in den Küstenbereichen eine Entwicklung zu ähnlichen Umweltverhältnissen ab. Vielerorts düngen Einträge aus intensiver Landwirtschaft im Hinterland der Küsten die Meere, Schwebstoffe aus Rodungsflächen trüben das Wasser. Die Wissenschaftler vermuten, dass der Schelf vor Mauretanien daher ein Modell für ein tropisches Küstenökosystem darstellt, in dem die Lebensbedingungen für Korallenriffe und ihre Artenvielfalt zerstört wurden.

Weitere Informationen:

Prof. Dr. Hildegard Westphal
Leibniz-Zentrum für Marine Tropenökologie
Tel: 0421 / 23800 – 21
Email: hildegard.westphal@zmt-bremen.de
Das LEIBNIZ-ZENTRUM FÜR MARINE TROPENÖKOLOGIE – ZMT in Bremen widmet sich in Forschung und Lehre dem besseren Verständnis tropischer Küstenökosysteme. Im Mittelpunkt stehen Fragen zu ihrer Struktur und Funktion, ihren Ressourcen und ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber menschlichen Eingriffen und natürlichen Veränderungen. Das ZMT führt seine Forschungsprojekte in enger Kooperation mit Partnern in den Tropen durch, wo es den Aufbau von Expertise und Infrastruktur auf dem Gebiet des nachhaltigen Küstenzonenmanagements unterstützt. Das ZMT ist ein Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft.