Korallenriffe bieten einen Lebensraum für unzählige Fische, Krebse, Muscheln und weitere Meeresbewohner. Zudem leisten sie in vielen Regionen einen wichtigen Beitrag zum Küstenschutz und sind ein beliebtes Ziel für Touristen. Die sesshaften Nesseltiere leben in einer Symbiose mit Algen, die Photosynthese betreiben und ihnen Energie liefern. Zusätzlich ernähren sich die Korallen heterotroph, das heißt, sie fressen Nahrungspartikel aus dem sie umgebenden Wasser, vor allem Plankton. Der Klimawandel bedroht allerdings diese ökologisch so wichtigen Riffbildner. Steigende Meerestemperaturen sorgen dafür, dass die symbiontischen Algen Giftstoffe produzieren und von den Korallen abgestoßen werden. Dadurch verlieren die Korallen nicht nur ihre bunten Farben und bleichen aus, sondern auch ihre Energielieferanten.
Fütterungsexperiment im Meerwassertank
Doch wie wichtig sind die photosynthetischen Algen für die Korallen? Wie groß ist ihr Anteil an der Ernährung der Korallen? Dieser Frage ist ein Team um Connor Love von der University of Rhode Island in Narragansett nachgegangen. Um herauszufinden, wie viel Plankton Korallen verzehren, hielten Love und seine Kollegen Steinkorallen der Art Stylophora pistillata in großen Meerwassertanks und fütterten sie in unterschiedlichen Abständen mit den Larven winziger Krebstiere, also mit Zooplankton. Je nach experimenteller Gruppe erhielten die Korallen zwei oder sechsmal pro Woche Zooplankton oder mussten ganz ohne Futter auskommen.
Bei einer weiteren Gruppe lösten die Forschenden zunächst künstlich eine Korallenbleiche aus, entfernten also die symbiontischen Algen, und fütterten die gebleichten Korallen anschließend an sechs Tagen pro Woche. Dabei erfassten Love und seine Kollegen zum einen direkt, wie viel Zooplankton die Korallen aufnahmen. Zum anderen maßen sie die Kohlenstoff- und Stickstoffisotope sowie den Gehalt verschiedener Fettsäuren im Gewebe der Korallen, um indirekt die Quelle dieser Nährstoffe zu bestimmen. „Durch diese Kombination konnten wir testen, welche Marker sich am besten eignen, um den Beitrag der heterotrophen Ernährung zu erfassen“, erklärt Love. Zusätzlich erhob das Team physiologische Parameter wie die Photosyntheseleistung und das Wachstum der Korallen, um die Auswirkungen der Fütterung sichtbar zu machen.
Neue Indikatoren für die Korallen-Ernährung
Dabei zeigte sich, dass die Korallen nur einen Teil des Kohlenstoffs, den sie mit der Nahrung aufnehmen, tatsächlich in ihrem Gewebe speichern. Ein anderer Teil wird schnell wieder ausgeschieden oder veratmet. „Wenn nur ein Teil der aufgenommenen Nährstoffe im Gewebe messbar ist, fällt ein wesentlicher Beitrag der Ernährung unter den Tisch“, erklärt Love. Herkömmliche Messmethoden haben jedoch üblicherweise nur die Kohlenstoffisotope im Gewebe der Korallen analysiert. „Damit unterschätzen sie den tatsächlichen Anteil heterotropher Ernährung erheblich“, sagt Co-Autorin Marleen Stuhr vom Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung in Bremen.
Die Stickstoffisotope und die Fettsäuren liefern dagegen der Studie zufolge ein zuverlässigeres Bild. Sie gelangen direkt ins Gewebe der Koralle und bleiben dort länger nachweisbar. „Indem wir robustere Marker wie Stickstoffisotope und Fettsäureprofile einsetzen, können wir künftig wesentlich genauer nachvollziehen, wie Korallen ihr Energiemanagement zwischen autotropher Photosynthese und heterotropher Nahrungsaufnahme ausbalancieren“, sagt Love. Damit lässt sich genauer abschätzen, wie viele Nährstoffe die Korallen zusätzlich zur Photosynthese aufnehmen und inwieweit sie dadurch widerstandsfähiger gegenüber Umweltstress werden.
Korallen können Bleiche nur bedingt kompensieren
An den gebleichten Korallen zeigte sich, dass sie den Verlust ihrer Symbionten zumindest teilweise über die Nahrungsaufnahme kompensieren konnten. Dank des aufgenommenen Zooplanktons konnten sie auch ohne Photosynthese weiterwachsen, wenn auch schwächer als ihre gesunden Artgenossen. „Insgesamt glich die Fütterung die negativen Auswirkungen der Bleiche nicht aus“, berichtet das Forschungsteam. Zudem nahmen die gebleichten Korallen bei gleicher Menge an zur Verfügung stehender Nahrung weniger Zooplankton auf als die intakten Korallen. Eine Erklärung könnte darin liegen, dass die Korallen Energie brauchen, um mit ihren Tentakeln Plankton zu ihrer Mundöffnung zu strudeln. Durch Bleiche geschwächte Korallen könnten dabei weniger effektiv sein.
„Für den Schutz der Riffe bedeutet unsere Studie zweierlei“, sagt Love: „Erstens sind Korallen wahrscheinlich stärker auf heterotrophe Ernährung angewiesen als bisher angenommen, was das Überleben der Riffe mit der Dynamik des Planktons im Ozean in Verbindung bringt. Zweitens haben wir eine zuverlässige Reihe von Biomarkern gefunden, die als wertvolles Instrument zur Bewertung des Ernährungszustands, der Widerstandsfähigkeit von Korallen und beim Monitoring von Riffen dienen können.“
Quelle: Connor Love (University of Rhode Island) et al., Communications Biology, doi: 10.1038/s42003-025-08621-8
