Herr Schuhmacher, wie sieht ein Wissenschaftler die Korallenriffe?
Ich tauche über ein Riff, ähnlich wie ein Förster in einen Wald geht: Ist der Korallenbestand gesund? Wie hoch ist die Bedeckung des Bodens mit lebenden Korallen? Wie setzt sich der Bestand zusammen hinsichtlich der Arten und Altersstruktur? Gibt es Anzeichen von Störungen wie mechanische Beschädigungen oder übermäßigen Algenbewuchs? Ich habe 1969 im nördlichen Roten Meer zum ersten Mal ein Riff betaucht.

Anfangs habe ich natürlich vornehmlich hinter Fischen hergeschaut. Auch heute beobachte ich ihr Verhalten – allerdings mit speziellem Vorwissen. So hat zum Beispiel einer meiner Schüler entdeckt, dass sich der Nadelstreifen-Doktorfisch (Ctenochaetus striatus) als „Straßenfeger“ betätigt: Die Fische sammeln Sediment von der Riffoberfläche und scheiden es an einer bestimmten Stelle – einer „Toilette“ – außerhalb des Riffes aus. Entsprechend sensibilisiert habe ich mir diese Fische, die im Indopazifik häufig sind, genauer angesehen. Aber mein Hauptinteresse gilt – neben den Korallen im Allgemeinen – dem Korallenstock als Kleinlebensraum. Also den Vergesellschaftungen von Krebsen, Würmern, Fischen und anderen Organismen, die ganz spezielle Anpassungen an das Leben in, auf und an bestimmten Korallenstöcken entwickelt haben.

Welche ökologische Bedeutung haben Korallenriffe?
Korallenriffe machen nur 0,09 oder 0,2 Prozent der Meeresfläche aus. Die Angaben differieren je nach Maßstab der zugrunde liegenden Karten und der vermuteten Ansatztiefe der Riffe. Trotz dieses geringen Flächenanteils beherbergen Korallenriffe rund ein Drittel aller aus dem Meer beschriebenen Tier- und Pflanzenarten. Riffe waren durch die ganze Erdgeschichte hindurch Evolutionszentren, von wo aus sich dann Arten in andere marine Lebensräume hinein ausbreiteten.

Woher kommt diese Artenfülle?
Riffe bilden reich gegliederte dreidimensionale Landschaften. Steinkorallen sind die maßgeblichen Riffbaumeister. Ihre strukturelle Vielfalt bietet dicht nebeneinander Licht- und Schattenplätze sowie beströmte Stellen und Stillwasserbereiche. Das ermöglicht die Ansiedlung von Arten mit unterschiedlichen ökologischen Ansprüchen auf kleinem Raum und in enger Nachbarschaft zueinander. Das Riff wird aufgebaut und ist zunächst Heimat von festsitzenden Organismen: Algen, Stein- und Weichkorallen, Schwämme und andere.

Sie können bei Bedrohung nicht weglaufen, sondern müssen sich zum Beispiel gegen Gefressenwerden, aber auch in der Konkurrenz um Siedlungsraum zur Wehr setzen. Das geschieht bei jeder Art auf eigene Weise – durch Nesselzellen, stachelige Kalknadeln, bitteren Geschmack und/oder giftige Inhaltsstoffe. Zu jeder Art haben sich allerdings auch Partner und Gegenspieler entwickelt, die entweder im symbiotischen Miteinander oder aber aus der spezifischen Ausbeutung ihrer Wirtsart ihren Nutzen ziehen.

So kommt zu den dreidimensionalen räumlichen Nischen noch ein Vielfaches an weiteren ökologischen Nischen hinzu. Wenn man die ökologische Nische, die von einer Art besetzt wird, als „Beruf“ versteht, wird der oft zitierte Vergleich des Riffes mit der Stadt in der Wüste einleuchtend: So wie eine Stadt wesentlich mehr verschiedene Dienstleistungen und somit berufliches Fortkommen ermöglicht als das flache Land, so schafft auch das Riff mehr Existenzgrundlagen als der flache Meeresboden.

Korallenriffe sind also hoch komplex und gelten daher als besonders stabil – sind sie heute wirklich gefährdet?
Hierzu muss man etwas ausholen. Korallenriffe sind an die nährstoffarme Situation angepasst, wie sie im tropischen Oberflächenwasser der Fall ist. Der Schlüssel zu dieser Anpassung ist die Symbiose von Korallen – und vielen anderen Riffbewohnern – mit Algen, die als „Zooxanthellen“ in den Zellen der Korallentiere sitzen.

Sie ermöglichen einen Stoffaustausch zwischen Tier und Pflanze auf engstem Raum: Algen nehmen Kohlendioxid, Stickstoff- und andere tierische Ausscheidungen auf und geben ihrem Wirt im Gegenzug Fotosyntheseprodukte, vor allem Zucker und Fette. Nebenbei beschleunigen sie den Aufbau des Kalkskelettes der Korallen. Wegen der Lichtabhängigkeit der Algen kommen Korallenriffe nur in sauberen und gut durchlichteten Tiefenbereichen vor. Veränderungen dieser Umweltbedingungen können sich verheerend auswirken.

Können Sie uns Beispiele geben?
Sedimenteintrag von Land infolge von Waldrodung und schlechter Landwirtschaftspraxis trübt nicht nur das Wasser, die Sedimentpartikel provozieren auch eine fortwährende Putzreaktion der Koralle. Kommt dabei die ständige, energieintensive Schleimproduktion nicht mehr nach, erstickt die Koralle unter der Sedimentlast. Mit der Landabschwemmung geraten auch vermehrt Nährstoffe in das küstennahe Wasser. Sie führen zur Eutrophierung, das heißt, sie befeuern die Entwicklung von bodenbewohnenden Algen, die dadurch den Korallen das Licht wegnehmen, ebenso wie die Vermehrung von Planktonalgen.

Über die Nahrungskette vermehrt sich so auch das Zooplankton, was wiederum die Entwicklung von Filtrierern wie Schwämmen, Hornkorallen und Seescheiden fördert. Diese sind jedoch Raumkonkurrenten der Steinkorallen, und selbst keine Riffbauer. Die Einleitung von Abwässern aus den dicht besiedelten Küstenstreifen und die Ausbaggerung für Häfen, Uferbauwerke etc. verstärken die genannten Einflüsse.

Der Mensch kann also allein durch Waldrodung oder Landwirtschaft ökologische Kettenreaktionen im Riff auslösen. Zudem greift er über Fischerei auch unmittelbar in diesen Lebensraum ein. Welche Auswirkungen kann das haben?
Intensive Fischerei reduziert zum Beispiel den Bestand Algen abweidender Fische. Ganze Fischereiflotten fallen in Schutzgebiete ein, weil effektive Kontrollen fehlen. „Bomb Fishing“, wie mit Dynamitstangen oder häufiger noch mit selbst gebastelten Bomben, wird trotz des Verbotes noch vielerorts in Fernost betrieben. Dabei werden nicht nur viel mehr Fische getötet als eingesammelt werden können, auch die dreidimensionale Riffstruktur – Voraussetzung für die Fisch-Kinderstuben – wird zertrümmert und eingeebnet. Viele dieser Aktionen geschehen aus reiner Not: Eine hungrige Familie und der fällige Kredit für das Boot erlauben keine Vorsorge für morgen.

Auch auf globaler Ebene gibt es kritische Entwicklungen – welche Folgen hat der Klimawandel für Korallenriffe?
Die Situation verschlechtert sich von Tag zu Tag. Noch vor sechs Jahren waren sich die Fachleute einig, dass Sedimentation und Eutrophierung die stärksten Risiken seien. Heute werden Erwärmung und Versauerung des Meerwassers als Folge der Verbrennung fossiler Energieträger als wichtigste Bedrohungen angesehen. Mit anderen Worten: Der Kohlendioxid-Anstieg in der Atmosphäre verstärkt die Treibhaussituation und führt zu vermehrter Kohlensäure im Meerwasser.

Coral Bleaching, die Korallenbleiche, war bis in die siebziger Jahre des letzten Jahrhunderts ein rein akademisches Phänomen. Das erste massenhafte und sich über Hunderte von Kilometern sich erstreckende Coral Bleaching wurde 1982 im östlichen Pazifik beobachtet. 1997/98 fielen einer weltumspannenden Bleaching-Katastrophe auch Korallenkolonien zum Opfer, die mehrere Hundert Jahre alt waren. Inzwischen tritt Coral Bleaching jährlich in mehreren Meeresregionen auf. Eine Erholung der Korallenbestände würde mehrere Jahrzehnte erfordern, kann aber durch ein zwischenzeitliches neues Ausbleichen zunichtegemacht werden.

Ursache ist stets die Entwicklung eines ausgedehnten Warmwasserfeldes mit erhöhten Temperaturen über mehrere Wochen. Dabei liegen die Temperaturen meist ein bis zwei Grad über dem langjährigen Mittel, was die Korallenpolypen zum Ausstoßen ihrer symbiotischen Algen und anschließend zum Absterben bringt. Coral Bleaching stoppt die Kalkproduktion der Riffbauer, nicht aber die Bioerosion, das heißt, die Aktivität der bohrenden Schwämme und Muscheln. Bioerosion war nach einem Bleaching um 150 Prozent stärker als zuvor im gesunden Riff. Ergebnis: Das Riff erodiert, es schrumpft.

Als weitere Bedrohung wird heute auch die zunehmende Versauerung der Meere erkannt.
Die Versauerung ist besonders tückisch, weil man sie nicht sieht. Das tropische Oberflächenwasser ist mit Kalzium- und Karbonat-Ionen übersättigt. Aus diesem Überfluss schöpft der Korallenpolyp bei der Abscheidung seines Skelettes. Versauerung bedeutet in diesem Zusammenhang, dass das Meerwasser etwas weniger alkalisch wird.

Inzwischen ist es von einem pH-Wert von circa 8.2 auf 8.1 gesunken. Für den Korallenpolypen kostet die Kalkabscheidung nun mehr Energie, das Skelett wird dünner. Bereits heute ist das Kohlendioxid in der Luft, welches sich in zehn Jahren im Meer gelöst haben wird und dann den Versauerungseffekt verstärkt.

Sterben die Korallen dann ab?
Bei anhaltendem „Business as usual“ wird es in 100 Jahren keine Korallen mit Skelett mehr geben – nur noch „Naked Corals“ – Korallenpolypen ohne Hartstrukturen, ähnlich den Seeanemonen. Selbst wenn es gelingen sollte, den Temperaturanstieg global auf zwei Grad Celsius zu beschränken, wäre das für Korallen und Riffe zu viel. Eine Expertenrunde, die 2009 von der Royal Society zu einer Krisensitzung nach London zusammengerufen wurde, machte folgenden Zusammenhang deutlich: Der vorindustrielle CO2-Gehalt der Atmosphäre lag bei 280 ppm, bei 320 ppm trat das erste große Coral Bleaching auf, heute liegt er bei 390 ppm und wird bis zur Jahrhundertmitte auf 450 bis 500 ppm steigen.

Es ist illusorisch, zu erwarten, dass sich in wenigen Jahrzehnten physiologische Anpassungen bei Zooxanthellen und Korallenpolypen entwickeln, die mit den neuen Umweltbedingungen zurechtkommen. Solche Evolutionsprozesse erfordern zumindest Jahrhunderte. Es gibt zwar etwas hitzeresistentere Zooxanthellen, sie kommen beispielsweise im besonders warmen Persischen Golf vor. Die Wirtskoralle erreicht ihre Hitzeresistenz allerdings nur mit einer bis zu 50 Prozent erniedrigten Kalkbildung im Vergleich zu Korallen mit „normalen“ Zooxanthellen.

Was bedeutet das für ein Korallenriff als Ganzes?
Durch Coral Bleaching und andere Krankheiten dezimierte Korallenbestände können nicht mehr das Riffwachstum früherer Zeiten bewerkstelligen. Das jetzt und künftig gebildete Riffgerüst wird erheblich fragiler und instabiler sein als das, welches wir gewohnt sind.

Nach diesem Szenario stehen nicht nur ökologische Werte auf dem Spiel, sondern auch ökonomische – welche sind das?
Korallenriffe bilden in 100 Staaten einen natürlichen und nachwachsenden Küstenschutz. Müsste man allein diese Funktion durch Kunstbauten realisieren, wären mehrere Tausend Euro pro laufenden Meter erforderlich. Der EU-Bericht „The Economics of Ecosystems“ beziffert die verschiedenen Servicefunktionen von Korallenriffen auf 130.000 bis 1,2 Millionen US-Dollar pro Hektar und Jahr.

Eine halbe Milliarde Menschen hängen hiervon mehr oder weniger ab. In Europa, fern von Korallenriffen, unterschätzt man diese eminente Bedeutung und reduziert sie gern nur auf touristische Attraktionen. Eine touristische Übernutzung kann man an der ägyptischen Rotmeerküste, in Florida und vielen anderen Orten sehen. Um das natürliche Riff an touristischen Brennpunkten vor zu vielen Besuchern über und unter Wasser zu schützen, lassen sich alternativ künstliche Riffe für Tauchübungen, als Lehrpfad und genereller „Spielplatz“ konzipieren.

Ich habe mit meiner Arbeitsgruppe hierfür – und um degradierte Riffe zu rehabilitieren – umweltfreundliche Verfahren erprobt und weiterentwickelt. Diese durch Abscheidung von Kalk aus dem Meerwasser beliebig zu gestaltenden Riffstrukturen wurden rasch von Korallen und anderen Rifforganismen besiedelt; sie sind allerdings nur punktuelle Lösungen und helfen nicht bei den oben dargelegten Problemen.