Korallenbleiche am Great Barrier Reef im Jahr 2019. (Brett Monroe Garner/Getty Images) Korallenriffe haben schon lange angesehen als eines der frühesten und bedeutendsten ökologischen Opfer der globalen Erwärmung.
In neue Forschung in der Zeitschrift veröffentlicht Plus Klima Wir haben herausgefunden, dass die Zukunft dieser tropischen Ökosysteme – vermutlich ein Hafen – liegt mehr Arten als jede andere – ist wahrscheinlich schlimmer als erwartet.
Klimawandel verursacht häufiger Meereshitzewellen weltweit. Korallen haben sich daran angepasst, in einem bestimmten Temperaturbereich zu leben. Wenn die Meerestemperaturen über einen längeren Zeitraum zu hoch sind, können Korallen ausbleichen, wodurch die bunten Algen, die in ihrem Gewebe leben und sie durch Photosynthese ernähren, verloren gehen und schließlich absterben.
Quer durch die Tropen, Massenbleiche und Absterben Mit der Klimaerwärmung sind sie von selten zu einem einigermaßen regelmäßigen Vorkommnis geworden. Durch häufigere Hitzewellen wird die Erholungszeit der Korallen immer kürzer.
In einem Bericht aus dem Jahr 2018 prognostizierte der Zwischenstaatliche Ausschuss für Klimaänderungen eine globale Erwärmung um 1,5 °C zwischen 70 und 90 Prozent der weltweiten Korallenriffe verschwinden.
Mit Modellen, die in der Lage sind, Temperaturunterschiede zwischen Korallenriffen im Abstand von einem Kilometer zu untersuchen, hat unser Team nun herausgefunden, dass die Erwärmung bei 1,5 °C liegen wird Anfang der 2030er Jahre Ohne drastische Maßnahmen zur Begrenzung der Treibhausgasemissionen werden 99 Prozent der Riffe weltweit Hitzewellen erleben, die zu häufig sind, als dass sie sich erholen könnten.
Das würde eine Katastrophe für die Tausenden von Arten bedeuten, die von Korallenriffen abhängig sind, sowie für die Lebewesen eine Milliarde Menschen deren Lebensunterhalt und Nahrungsversorgung von der Artenvielfalt der Korallenriffe profitieren.
Thermalschutzgebiet
Der thermische Stress einer Hitzewelle kann Korallen über einen Zeitraum hinweg beeinträchtigen riesiges geografisches Gebiet , wie das gesamte nördliche Great Barrier Reef oder Archipele wie die Malediven. Eine Meereshitzewelle 2015–16 verursachte weit verbreitete Bleiche im Pazifik, Atlantik und Indischen Ozean.
Korallen sind kleine polypenartige Tiere, die Kolonien zu Tausenden bilden, indem sie ein Kalziumkarbonat-Skelett absondern, das ein Riff bildet. Korallen wachsen langsam, daher kann ihre Erholung nach Bleiche und Absterben lange dauern und durch Verschmutzung und Überfischung beeinträchtigt werden. Einige Arten wachsen schneller und können sich schneller erholen.
Das hoffen Wissenschaftler Lokale Bedingungen auf einigen Riffstrecken wird dafür gesorgt geeignete Temperaturen für Korallen in der Zukunft, auch wenn die umliegenden Gebiete wärmer sind. Diese Bedingungen können durch Auftrieb, bei dem kühleres Wasser an die Oberfläche gebracht wird, oder durch starke Meeresströmungen möglich sein. Riffmanager können das priorisieren Diese sogenannten Refugien bieten den Korallen eine größere Überlebenschance.
Es ist jedoch schwierig, diese Refugien zu finden, da sie wahrscheinlich klein sind und die Auflösung von Klimaprojektionen, die Veränderungen der Meerestemperaturen im Laufe der Zeit modellieren, tendenziell zu grob ist.
Unser Team erhöhte die Auflösung von Klimamodellprojektionen, indem es sie mit historischen Daten aus Satellitenbeobachtungen herunterskalierte, um herauszufinden, wo in Zukunft wahrscheinlich Refugien bestehen bleiben.
Wir fanden heraus, dass von 1986 bis 2019 84 Prozent der Riffe der Welt ausreichend thermischen Schutz boten. Dies bedeutete, dass die Korallen zwischen den Bleichereignissen genügend Zeit hatten, sich zu erholen.
Bei einer globalen Erwärmung von 1,5 °C über dem vorindustriellen Niveau sind nur noch 0,2 Prozent dieser Refugien übrig. Bei einer Erwärmung um 2 °C wird es für Korallenriffe keine sicheren Zufluchtsorte mehr vor der Hitze geben.
Die meisten Riff-Refugien der Welt verschwinden bei 1,5 °C. (Dixon et al., PLOS Climate, 2022)
Vorläufige Funde Eine andere Studie (die noch nicht abgeschlossen ist) scheint die katastrophalen Auswirkungen einer globalen Erwärmung von 1,5 °C auf Korallenriffe zu bestätigen. Diese Forschung wurde unabhängig von Wissenschaftlern in den USA mit einer anderen Methode, aber denselben Klimamodellen und räumlichen Auflösungen durchgeführt.
Die Zukunft der Korallenriffe
Eine globale Erwärmung von 1,5 °C ist die Untergrenze, die die Staats- und Regierungschefs der Welt bei der Unterzeichnung des Pariser Abkommens im Jahr 2015 einhalten wollten. Dieses Ziel ist in Bewegung weiter außer Reichweite .
Für Korallenriffe gibt es keine sichere Grenze für die globale Erwärmung. Angesichts der Geschwindigkeit, mit der die globale Durchschnittstemperatur ansteigt, werden Hitzewellen im Meer wahrscheinlich so häufig auftreten, dass die meisten Korallenriffe der Welt regelmäßig unerträglichem Hitzestress ausgesetzt sein werden. Die meisten Riffe haben in diesem Jahrzehnt bereits mindestens ein solches Ereignis erlebt.
Nicht alle Regionen sind gleichzeitig gestresst, da Hitzewellen nicht global auftreten und auch nicht alle Korallen ausbleichen. Manche Korallenarten sind aufgrund ihrer Eigenschaften besser in der Lage, mit extremen Temperaturen umzugehen als andere Wachstumsform oder der Algenart in ihrem Gewebe.
Dennoch werden das in dieser Studie vorhergesagte Ausmaß und die Häufigkeit der Hitzewellen wahrscheinlich sogar resistente Korallenarten betreffen, was darauf hindeutet, dass die Welt einen Großteil ihrer Riff-Biodiversität verlieren wird. Korallenriffe der Zukunft werden wahrscheinlich ganz anders aussehen als die farbenfrohen und vielfältigen Ökosysteme, die wir heute kennen.
Der Klimawandel ist bereits da Verschlechterung der Korallenriffe weltweit . Jetzt wissen wir, dass der Schutz der letzten verbliebenen Temperaturschutzgebiete allein nicht funktionieren wird. Die Reduzierung der Treibhausgasemissionen in diesem Jahrzehnt ist die beste Hoffnung, um das zu retten, was noch übrig ist. 
Adele Dixon , Doktorand in Korallenbiologie, Universität Leeds ; Maria Beger , außerordentlicher Professor für Naturschutzwissenschaften, Universität Leeds ; Peter Kalmus , Datenwissenschaftler, NASA , Und Scott F. Heron , außerordentlicher Professor für Physik, James-Cook-Universität .
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