Schwämme als Nährstofflieferant Recycling im Riff

Eine effiziente Maschinerie sorgt dafür, dass in Korallenriffen das Leben blüht - auch wenn die Umgebung nährstoffarm ist. Außer Restefressern wie Krebsen und Schnecken sind vor allem Schwämme dafür verantwortlich. Forscher sind verblüfft, wie schnell sie dies schaffen.

Korallenriff vor Papua Neu Guinea (Archivbild): Wichtige Rolle für Schwämme
REUTERS / ARC COE for Coral Reef Studies / Marine Photobank

Korallenriff vor Papua Neu Guinea (Archivbild): Wichtige Rolle für Schwämme


Korallenriffe gehören zu den produktivsten Ökosystemen überhaupt - trotz des meist sehr nährstoffarmen Wassers um sie herum. Ein wichtiger Lieferant für Kohlenstoff- und Stickstoffverbindungen sind Schwämme, die organische Abfälle des Riffs verwerten. Wie Wissenschaftler im Fachmagazin "Science" schreiben, übertrumpfen sie Bakterien als Recycling-Maschinen bei weitem.

Die Forscher um Jasper de Goeij von der Universität Amsterdam hatten zunächst vier typische Riff-Schwammarten untersucht: Halisarca caerulea, Haliclona implexiformis, Chondrilla caribensis und Scopalina ruetzleri. In einem Seewasseraquarium analysierten sie mit Hilfe bestimmter Isotope - C13 und N15 -, wie viel Kohlenstoff und Stickstoff die Schwämme aus dem Wasser aufnehmen und in Biomasse umwandeln. Diese dient wiederum anderen Riffbewohnern wie Schnecken und Krebsen als Nahrung.

In den Schwämmen wachsen spezielle Filterzellen, sogenannte Choanozyten, erläutern die Forscher. Diese nehmen gelöstes organisches Material auf und teilen sich alle fünf bis sechs Stunden. Das sei die schnellste bekannte Zellvermehrungsrate bei Vielzellern, schreiben die Wissenschaftler. Der Schwamm selbst wachse dennoch sehr langsam, denn die meisten Filterzellen werden rasch wieder abgestoßen.

Isotope zuerst in Schwämmen nachweisbar

In den Versuchen setzten die Schwämme 11 bis 24 Prozent der aufgenommenen C13-Kohlenstoffverbindungen binnen drei Stunden zu solchen Zelltrümmern um, bei den N15-Stickstoffmolekülen waren es 18 bis 36 Prozent. Versuche mit verschiedenen Tierarten zeigten, dass diese Zellreste von Riffbewohnern - anderen Filterern, Schnecken und Krebsen - gefressen werden.

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Diesen Nährstoffkreislauf analysierten die Wissenschaftler anschließend an zwei Riffstellen, indem sie Volumen von 75 und 100 Litern aus der Umgebung isolierten. Den Reservoirs wurde dann mit C13 und N15 angereichertes gelöstes organisches Material zugeführt. Nach sechs Stunden wurde geprüft, in welchen Lebewesen des Riffs sich die Isotope wiederfanden.

Zunächst waren C13- und N15-Moleküle in Schwämmen nachweisbar, nach etwa zwölf Stunden auch in den abgestoßenen Zellresten der Tiere. Wieder einige Stunden darauf fanden sich die Isotope in anderen Filterern und beweglichen Restefressern wie Krebsen und Schnecken. Dies bestätige die Laborergebnisse, schreiben die Forscher. Die effiziente Recycling-Maschinerie von Korallenriffen bilde die Basis für deren außergewöhnliche Fülle und Produktivität trotz nährstoffarmer Umgebung.

chs/dpa



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