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Atolle, Riffe und Lagunen

Korallenriffe Eine Symbiose von Algen u. Korallen

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Korallenriffe - eine Symbiose von Algen und Korallen

Riffbauende Korallen entwickeln sich durch wiederholte vegetative Teilungen des ursprünglichen Einzelpolypen zu Kolonien. Jeder Korallenpolyp bewohnt im Korallenstock eine eigene, kelchförmige Vertiefung. Die Biomasse der lebenden Korallenpolypen beträgt weit unter 1% des Frischgewichtes einer Koralle. Korallenriffe erreichen eine ähnlich hohe Produktionskraft wie der Tropische Regenwald.

Die Korallentiere leben nur in tropischen Meeren bei einer Wassertemperatur von mindestens 20 Grad Celsius und bis zu einer Tiefe von höchstens 60 m. In diesem Lebensbereich bauen die Korallentierchen ihre Kalkgerüste hoch, welche pastellfarbig durch das seichte Wasser schimmern. Sterben die Tierchen ab, so verlieren die Korallenbänke ihre Farbenpracht. Die Korallen benötigen rund 800 Jahre, um ihr Korallengerüst um 1 m zu erhöhen.

Durch Absinken vulkanischer Inseln und aufwachsende Korallenbauten entstehen ringförmige Atolle.

Diese Produktionsleistung kann nur durch die Symbiose mit einzelligen Algen erreicht werden. Diese 8 bis 10 mm messenden Algen (Gymnodinium microadriaticum = Symbiodinium microadriaticum) sind charakteristisch gelbbraun bis kräftig braun gefärbt und lagern sich in die Mesoglea ein (Endosymbiose). Etwa 1 Million Algenzellen pro cm2 wurden in Polypen gezählt. Auch in zahlreichen Schwämmen, Plattwürmern und Mollusken kommen sie vor.

Die zur Kalkbildung notwendigen Ausgangsstoffe, Calcium-Ionen und Kohlendioxid, stehen im Meerwasser reichlich zur Verfügung, treten aber nur in geringem Masse zu Calciumcarbonat zusammen.

Wird jedoch aus diesem Reaktionsgefüge CO2 entfernt, wird das Gleichgewicht so verändert, dass erheblich mehr Kalk für die Skelettbildung anfällt. Korallen (hermatypische), die mit Zooxanthellen in Symbiose leben, haben nun in diesen eine solche Pumpe, die CO2 absaugt und selbst für die Photosynthese braucht. Die Bedeutung dieser Symbiose liegt also in einer hochgradigen Beschleunigung der Kalkbildung. (Das Optimum für diese Kalksynthese liegt bei 25 - 31°C). Im Durchschnitt beträgt das Höhenwachstum eines Riffs 0,5 - 3 cm pro Jahr, verzweigte Korallen vergrössern die Reichweite ihrer äste um bis zu 80 %, Blöcke ihren Durchmesser bis zu 10% im Jahr.

Während der Nacht sinkt die Kalkbildungsrate stark ab. Bei Dunkelheit läuft keine Photosynthese. Es wird auch kein CO2 benötigt wird. Die Algen nutzen dabei die Stoffwechselprodukte der Korallen wie CO2, Stickstoff- und Phosphatverbindungen (Mangelstoffe des Meeres) und produzieren Sauerstoff. Dieser wird von der Koralle veratmet, die noch weitere Stoffe wie Zucker und Aminosäuren von den Algen erhält.