Korallenriffe: Lebendige Städte, gebaut von winzigen Tieren

Was ist ein Korallenriff?

Ein Korallenriff ist ein Unterwasser-Ökosystem, das von lebenden Tieren erbaut wird. Es sieht aus wie Fels, und großenteils ist es auch Fels – doch dieser Fels wurde von Korallen geschaffen: kleinen Lebewesen, die Calcium und Carbonat aus dem Meerwasser aufnehmen und daraus harte Kalkskelette bilden. Über Hunderte und Tausende von Jahren fügt eine Korallengeneration nach der anderen neue Schichten auf die alten, und so entsteht ein Riff, das sich über Kilometer erstrecken und Dutzende Meter hoch über den Meeresboden aufragen kann.

Korallenriffe bedecken weniger als ein Prozent des Meeresbodens, und doch leben dort ungefähr ein Viertel aller bekannten Meeresarten. Fische, Meeresschildkröten, Haie, Kraken, Seesterne, Schwämme, Muscheln, Garnelen und unzählige kleinere Organismen leben auf, in und um die Riffe. Wegen dieser dichten Vielfalt des Lebens werden Korallenriffe oft die Regenwälder des Meeres genannt.

Die Baumeister: Korallenpolypen

Eine Koralle ist weder eine Pflanze noch ein Stein. Sie ist ein Tier und mit Quallen und Seeanemonen verwandt. Sie alle gehören zu einer Gruppe namens Nesseltiere, die weiche Körper und Tentakel mit winzigen Nesselzellen besitzen.

Eine Koralle, Tausende Tiere

Was wir gewöhnlich „eine Koralle“ nennen, ist in Wirklichkeit eine Kolonie aus vielen winzigen Einzeltieren, den Polypen. Jeder Polyp hat einen röhrenförmigen Körper, oft nur wenige Millimeter breit, mit einer Mundöffnung oben, die von einem Kranz aus Tentakeln umgeben ist. Die Polypen einer Kolonie sind durch eine dünne Schicht lebenden Gewebes verbunden, sodass sie Nahrung teilen und fast wie ein einziger großer Organismus zusammenarbeiten.

Die riffbildenden Korallen heißen Steinkorallen oder Hartkorallen. Jeder Polyp bildet unter seinem Körper ein becherförmiges Skelett aus Calciumcarbonat. Wenn der Polyp wächst und sich teilt, bauen die neuen Polypen ihre eigenen Becher neben und auf den alten. Verschiedene Arten wachsen in sehr unterschiedlichen Formen: Verzweigte Korallen sehen aus wie Geweihe oder kleine Bäume, Hirnkorallen bilden runde Kuppeln mit gewundenen Furchen, Tischkorallen breiten sich wie flache Platten aus, und massive Korallen formen feste Felsbrocken.

Wie Korallen fressen

Korallen kommen auf zwei Wegen an Nahrung. Nachts strecken viele Polypen ihre Tentakel aus und fangen mit den Nesselzellen winzige treibende Tiere, das sogenannte Zooplankton. Den größten Teil ihrer Energie erhalten sie jedoch aus einer Partnerschaft mit mikroskopisch kleinen Algen, die in ihrem Gewebe leben.

Eine Partnerschaft, angetrieben vom Sonnenlicht

In den Zellen der meisten riffbildenden Korallen leben einzellige Algen, die gewöhnlich Zooxanthellen genannt werden. Wie Pflanzen nutzen diese Algen das Sonnenlicht, um durch Photosynthese Zucker herzustellen. Einen großen Teil dieser Nahrung teilen sie mit der Koralle; bei vielen Korallen liefern die Algen den größten Teil der Energie, die die Koralle braucht. Im Gegenzug bietet die Koralle den Algen ein sicheres Zuhause, einen Platz im Sonnenlicht und Abfallstoffe wie Kohlendioxid und Stickstoffverbindungen, die die Algen als Nährstoffe verwenden.

Diese Partnerschaft ist das Geheimnis des Erfolgs der Korallenriffe. Tropisches Meerwasser ist oft gerade deshalb so klar, weil es sehr wenige Nährstoffe enthält, und nur wenige Lebewesen können in solch „leerem“ Wasser gedeihen. Indem Koralle und Alge Nährstoffe untereinander wiederverwerten, können sie an einem Ort leben, an dem die meisten Organismen verhungern würden. Die Algen verleihen vielen Korallen auch ihre Farben, von Braun und Grün bis Gold.

Weil die Algen Licht brauchen, leben riffbildende Korallen vor allem in flachem Wasser, meist weniger als etwa 50 Meter tief, wohin das Sonnenlicht noch gelangt.

Wo Korallenriffe wachsen

Riffbildende Korallen stellen hohe Ansprüche an ihren Lebensraum. Die meisten brauchen:

• Warmes Wasser, ungefähr zwischen 20 und 30 °C. Deshalb liegen die meisten Riffe in den Tropen, zwischen etwa 30 Grad nördlicher und 30 Grad südlicher Breite.
• Klares Wasser, damit das Sonnenlicht die Algen erreicht. Schlammiges Wasser aus Flüssen hält das Licht ab und kann die Polypen ersticken.
• Salzwasser mit gleichbleibendem Salzgehalt. Große Mengen Süßwasser aus Flüssen sind der Grund, warum Riffe in der Nähe großer Flussmündungen selten sind.
• Einen harten Untergrund, an dem sich junge Korallen festsetzen können, etwa Fels oder altes Riff.

An den Ostküsten der Kontinente, wo warme Strömungen aus den Tropen fließen, sind Riffe häufig, an den Westküsten, wo kaltes Wasser aus der Tiefe aufsteigt, dagegen seltener. Die artenreichsten Riffe der Welt liegen im Korallendreieck, einer Region im westlichen Pazifik, die die Gewässer von Indonesien, den Philippinen, Malaysia, Papua-Neuguinea, den Salomonen und Osttimor umfasst. Etwa drei Viertel aller bekannten riffbildenden Korallenarten leben dort. Zu den weiteren berühmten Riffregionen gehören das Rote Meer, die Karibik, der Indische Ozean rund um die Malediven und die Küste Nordostaustraliens.

Drei Haupttypen von Riffen

Wissenschaftler unterscheiden meist drei Haupttypen von Korallenriffen. Diese Einteilung beschrieb zuerst der Naturforscher Charles Darwin, der in den 1830er-Jahren während seiner Reise auf der HMS Beagle Riffe untersuchte.

1. Saumriffe wachsen direkt entlang der Küste, sind mit ihr verbunden oder nur durch einen schmalen, flachen Kanal von ihr getrennt. Sie sind der häufigste Typ.
2. Barriereriffe verlaufen parallel zur Küste, aber weiter draußen, und sind vom Land durch eine breite und tiefere Lagune getrennt.
3. Atolle sind ring- oder hufeisenförmige Riffe, oft mit niedrigen Sandinseln darauf, die eine zentrale Lagune ohne große Insel in der Mitte umschließen.

Darwins Erklärung der Atolle

Atolle gaben frühen Entdeckern Rätsel auf: Wie konnte ein Ring aus Flachwasserkorallen aus dem tiefen offenen Ozean emporwachsen? Darwin schlug in seinem Buch über Korallenriffe von 1842 eine Antwort vor. Er vermutete, dass ein Atoll als Saumriff rund um eine Vulkaninsel beginnt. Über sehr lange Zeit sinkt der Vulkan langsam ab, während die Korallen weiter nach oben zum Licht wachsen. Das Saumriff wird zu einem Barriereriff mit Lagune, und wenn die Insel schließlich unter den Wellen verschwindet, bleibt nur der Riffring übrig: ein Atoll.

Zu Lebzeiten konnte Darwin seine Idee nicht beweisen. Mehr als ein Jahrhundert später, Anfang der 1950er-Jahre, bohrten Wissenschaftler tief in das Eniwetok-Atoll auf den Marshallinseln. Sie durchstießen mehr als 1.200 Meter Riffkalk, bevor sie auf Vulkangestein trafen – eine starke Bestätigung von Darwins Theorie.

Das Great Barrier Reef und andere Riesen

Das größte Korallenriffsystem der Erde ist das Great Barrier Reef vor der Küste von Queensland in Australien. Es erstreckt sich über mehr als 2.300 Kilometer und besteht aus rund 2.900 einzelnen Riffen und Hunderten von Inseln. Es ist so groß, dass man es aus dem Weltraum sehen kann, und wurde 1981 zum UNESCO-Weltnaturerbe erklärt. Es ist keine einzelne Korallenmauer, sondern ein riesiges Labyrinth aus Riffen, Lagunen, Kanälen und Inseln.

Das Mesoamerikanische Barriereriff, das sich entlang der Küsten von Mexiko, Belize, Guatemala und Honduras zieht, ist das größte Riffsystem im Atlantischen Ozean. Die Malediven im Indischen Ozean sind ein Land, das fast vollständig aus Atollen besteht; ihre Inseln liegen nur wenig über dem Meeresspiegel.

Leben am Riff

Ein Riff ist wie eine geschäftige Stadt, in der jeder Bewohner eine Aufgabe hat. Zu den bekanntesten Bewohnern gehören:

• Papageifische, die mit schnabelartigen Zähnen Algen von den Korallen abschaben. Dabei zermahlen sie auch Stücke des Korallenskeletts und scheiden sie als feinen Sand wieder aus. Ein einzelner großer Papageifisch kann in einem Jahr viele Kilogramm Sand erzeugen, und ein Großteil des weißen Sandes an tropischen Stränden ist auf diese Weise entstanden.
• Clownfische, die zwischen den nesselnden Tentakeln von Seeanemonen leben. Eine Schleimschicht schützt sie, und die Anemone bietet ihnen Schutz vor Räubern.
• Putzerlippfische und Putzergarnelen, die „Putzerstationen“ betreiben, an denen sich größere Fische anstellen, um sich Parasiten und abgestorbene Haut abzupfen zu lassen.
• Riesenmuscheln, die wie Korallen Algen in ihrem Gewebe beherbergen und über einen Meter breit werden können.
• Meeresschildkröten, Riffhaie und Muränen, die in den Spalten und Höhlen des Riffs jagen, weiden oder sich verstecken.

Jedes Loch und jeder Zweig eines Riffs bietet Unterschlupf, und deshalb können so viele Arten auf so kleinem Raum leben. Auch weidende Fische und Seeigel spielen eine wichtige Rolle: Indem sie Seetang fressen, verhindern sie, dass er die Korallen überwuchert und erstickt.

Wie sich Korallen fortpflanzen

Korallen können sich auf zwei Arten fortpflanzen. Bei der ungeschlechtlichen Fortpflanzung teilt sich ein Polyp oder bildet Knospen, aus denen neue Polypen entstehen – so wächst eine Kolonie. Auch ein abgebrochener Ast kann sich auf dem Meeresboden festsetzen und zu einer neuen Kolonie heranwachsen.

Bei der geschlechtlichen Fortpflanzung geben viele Korallen Eizellen und Spermien ins Wasser ab. Am Great Barrier Reef tun dies viele Arten gemeinsam bei einem spektakulären Ereignis, dem Massenlaichen, das in einigen Nächten nach einem Vollmond im späten Frühling stattfindet. Das Wasser füllt sich dann mit Wolken aus winzigen rosa, orangefarbenen und weißen Bündeln, die an die Oberfläche treiben. Aus befruchteten Eiern entwickeln sich schwimmende Larven, die Tage oder Wochen umhertreiben, bevor sie sich auf einem harten Untergrund niederlassen und eine neue Kolonie gründen. Wissenschaftler vermuten, dass der Zeitpunkt von der Wassertemperatur, dem Mondzyklus und der Tageslänge gesteuert wird.

Warum Korallenriffe für den Menschen wichtig sind

Korallenriffe sind nicht nur schön, sondern für den Menschen auch äußerst nützlich.

• Nahrung: Rifffische und Meeresfrüchte sind für viele Millionen Menschen in Küstengemeinden eine wichtige Eiweißquelle.
• Küstenschutz: Riffe wirken wie natürliche Wellenbrecher. Sie nehmen den größten Teil der Energie heranrollender Wellen auf und schützen Strände, Häuser und Häfen vor Erosion und Stürmen.
• Tourismus: Taucher und Schnorchler reisen aus aller Welt an, um Riffe zu sehen, und schaffen so Arbeitsplätze und Einnahmen für viele Länder.
• Medizin: Riffbewohner wie Schwämme und Meeresschnecken erzeugen ungewöhnliche chemische Stoffe, die Wissenschaftler auf der Suche nach neuen Arzneimitteln untersuchen.
• Wissenschaft: Korallenskelette wachsen in jährlichen Schichten, ähnlich wie Baumringe. Durch Bohrkerne aus alten Korallen können Forscher etwas über frühere Meerestemperaturen und das Klima über Hunderte von Jahren erfahren.

Bedrohungen für Korallenriffe

Trotz ihrer Größe und ihres Alters sind Korallenriffe empfindlich. In den letzten Jahrzehnten wurden große Riffflächen geschädigt, und Wissenschaftler zählen sie zu den Ökosystemen, die durch den Klimawandel am stärksten gefährdet sind.

Korallenbleiche

Wird das Wasser zu lange zu warm, bricht die Partnerschaft zwischen Korallen und ihren Algen zusammen. Die gestressten Korallen stoßen die Algen aus ihrem Gewebe ab, und weil die Algen den Korallen den Großteil ihrer Farbe geben, wird die Koralle blass, und ihr weißes Skelett scheint durch das durchsichtige Gewebe. Dies nennt man Korallenbleiche. Eine gebleichte Koralle ist noch nicht tot und kann sich erholen, wenn die Temperaturen rasch wieder normal werden. Hält die Hitze aber zu lange an, verhungert die Koralle und stirbt. Massenbleichen, die Riffe auf der ganzen Welt betrafen, wurden 1998, 2010 und von 2014 bis 2017 beobachtet, und 2024 wurde ein viertes weltweites Bleichereignis ausgerufen.

Ozeanversauerung

Der Ozean nimmt einen großen Teil des Kohlendioxids auf, das Menschen in die Luft abgeben. Wenn sich Kohlendioxid im Meerwasser löst, wird das Wasser saurer, und es stehen weniger Carbonat-Ionen zur Verfügung. Das erschwert es den Korallen, ihre Skelette zu bauen, und kann bestehende Riffstrukturen schwächen.

Örtliche Belastungen

Riffe leiden auch unter Problemen vor Ort: Verschmutzung und Schlamm, die vom Land ins Meer gespült werden, Überfischung, zerstörerische Fischerei mit Sprengstoff oder Gift, achtloses Ankern und Bauprojekte an der Küste. Massenvermehrungen des Dornenkronenseesterns, der Korallenpolypen frisst, können große Riffflächen kahl fressen, besonders dort, wo seine natürlichen Feinde verschwunden sind.

Riffe schützen und wiederherstellen

Viele Länder haben Meeresschutzgebiete eingerichtet, in denen Fischerei und andere Tätigkeiten eingeschränkt sind, damit sich die Riffe erholen können. Wissenschaftler und Freiwillige ziehen außerdem Korallenbruchstücke in Unterwasser-Baumschulen heran – eine Methode, die oft Korallengärtnerei genannt wird – und pflanzen sie dann zurück auf geschädigte Riffe. Forscher untersuchen Korallen, die von Natur aus höhere Temperaturen überstehen, in der Hoffnung, den Riffen zu helfen, mit wärmeren Meeren zurechtzukommen.

Auch alltägliches Handeln zählt. Besucher können darauf verzichten, Korallen zu berühren oder sich auf sie zu stellen, verantwortungsvolle Reiseveranstalter wählen und keine Souvenirs aus Korallen oder anderen Riffbewohnern kaufen. Langfristig sind sich Wissenschaftler jedoch einig, dass der wichtigste Schritt für die Zukunft der Riffe darin besteht, den Ausstoß der Treibhausgase zu verringern, die die Ozeane erwärmen.

Überraschende Fakten über Korallenriffe

• Nicht alle Korallen leben in den Tropen. Manche Korallen leben in kaltem, dunklem Wasser in Hunderten Metern Tiefe und haben überhaupt keine Algen. Große Kaltwasserriffe wachsen zum Beispiel vor der Küste Norwegens.
• Korallen können leuchten. Viele Korallen enthalten fluoreszierende Proteine, die in kräftigem Grün, Rot und Orange strahlen, wenn man sie mit blauem oder ultraviolettem Licht beleuchtet.
• Riffe sind sehr alt. Riffbildende Lebewesen gibt es seit Hunderten Millionen Jahren, und manche Gebirge bestehen aus uralten fossilen Riffen. Teile der Dolomiten in Norditalien zum Beispiel waren einst tropische Riffe.
• Die heutigen Riffe sind jung. Weil sich der Meeresspiegel während der Eiszeiten stark verändert hat, ist die lebende Oberfläche vieler heutiger Riffe, auch des Great Barrier Reef, erst nach dem Ende der letzten Eiszeit auf älteren Fundamenten gewachsen.
• Manche Kolonien sind extrem alt. Große massive Korallen wachsen nur wenige Millimeter bis ein paar Zentimeter pro Jahr, sodass eine mehrere Meter breite Felskoralle seit Hunderten von Jahren wachsen kann.

Vom einzelnen winzigen Polypen bis zu einem Gebilde, das aus dem Weltraum sichtbar ist: Korallenriffe zeigen, wie kleine Lebewesen, die über unermesslich lange Zeiträume zusammenwirken, das Gesicht unseres Planeten formen können.