Ein internationales Forschungsteam hat zum ersten Mal global modelliert, warum Mangroven an manchen Küsten vorkommen und an anderen nicht. Die Ergebnisse liefern Informationen für Wiederaufforstungsprojekte und helfen einzuschätzen, wie der Klimawandel die künftige Verbreitung der Wälder beeinflussen könnte. An der Studie, die im Fachmagazin Nature erschienen ist, war der Vegetationsökologe Thorsten Balke von der Universität Oldenburg beteiligt.
An welchen Orten Mangroven gut gedeihen, hängt den Modellrechnungen von Forschenden aus Australien, den USA und Oldenburg zufolge besonders vom Wellengang ab. Die Ergebnisse geben zugleich Hinweise darauf, wann und wo junge Mangroven weltweit am ehesten Wurzeln schlagen, und könnten helfen, die Küstenökosysteme gezielter zu schützen.
Die an subtropischen und tropischen Küsten verbreiteten Mangrovenwälder dämpfen die Kraft von Wellen und Sturmfluten, speichern Kohlenstoff im Boden und beherbergen eine große Vielfalt an Lebewesen. Weltweit werden große Summen in ihren Schutz und ihre Wiederherstellung investiert. Die Projekte scheitern jedoch oft, weil begleitende Studien zu den Umweltbedingungen in der Regel nur Durchschnittswerte berücksichtigen, erklärt Prof. Dr. Will Glamore vom Wasserforschungslabor der Universität Neusüdwales in Sydney. Viel entscheidender für das Anwachsen der Bäume sei, dass bestimmte Schwellenwerte, etwa beim Wellengang, nicht überschritten werden. Die Studie zeige, „wie kurze Zeiträume mit idealen Bedingungen eine entscheidende Rolle dabei spielen können, dass sich Mangroven ansiedeln und entwickeln können“, sagt der Umweltingenieur.
In früheren Untersuchungen hatte Prof. Dr. Thorsten Balke gemeinsam mit Forschenden aus Europa und Südostasien Hinweise auf die Bedingungen gefunden, unter denen ein Mangrovenkeimling in flachen, von Gezeiten und Wellen beeinflussten Küstengebieten überhaupt zu wachsen beginnen kann. „Wir haben damals ein ‚günstiges Zeitfenster‘ definiert“, erklärt Balke: Nur in einem bestimmten Zeitraum sind die Bedingungen so, dass der Keimling wurzeln und sich fest verankern kann. Andernfalls könnten beim nächsten Tidehochwasser Wellen, Strömungen und Sedimentumlagerungen die junge Pflanze herausreißen.
Dieses Wissen nutzte das Team in der aktuellen Studie. Es analysierte Wellendaten aus 20 Jahren an rund 400 Standorten weltweit, zur Hälfte mit und zur Hälfte ohne Mangroven. Aus der globalen Analyse entstand ein Modell zur Wellenbelastung, das mit dem von Balke anhand von Experimenten entwickelten Konzept der Gelegenheitsfenster, der sogenannten Windows of Opportunity, kombiniert wurde. Damit ließ sich das Vorhandensein oder Fehlen von Mangroven an über 75 Prozent der untersuchten Standorte korrekt vorhersagen. An Standorten mit Mangroven treten demnach häufig längere Phasen mit geringer Wellenenergie auf als an Küsten ohne Mangroven.
Frühere Forschung hatte bereits gezeigt, dass junge Mangroven mit zunehmendem Alter toleranter gegenüber stärkeren Wellen und Sedimentverlagerungen werden. Der steilste Anstieg erfolgt in den ersten drei Monaten. Ein eintägiger Sämling vertrage kaum Wellen, während ein einwöchiger Sämling bereits gewisse Wellen aushalte, sagt Sarah Wells, Doktorandin an der Universität in Sydney und Erstautorin der Studie. Indem die Forschenden dieses Wissen mit der Wellenbelastung vor Ort verbanden, können sie Zeitfenster ausmachen, die für das Anwachsen besonders günstig sind.
Mangroven werden häufig aufgeforstet, weil sie die Küste vor starken Wellen schützen. Daraus ergibt sich ein Paradox: Die Orte, an denen sie den größten Schutz bieten könnten, gehören möglicherweise zu denen, an denen es für junge Pflanzen am schwierigsten ist, Fuß zu fassen. Die Ergebnisse könnten helfen, Wiederaufforstungen besser zu planen und günstige Zeitpunkte sowie geeignete Standorte zu identifizieren.
Zugleich geben sie Hinweise auf mögliche Folgen des Klimawandels. Die globalen Umweltveränderungen lassen die Wellen nicht überall stärker werden. In vielen subtropischen und tropischen Regionen könnte sich jedoch ihre Richtung ändern, was die Forschenden im Modell berücksichtigten. Bereits geringfügig veränderte Wellenbedingungen können demnach darüber entscheiden, ob an einem Standort ein geeignetes Ansiedlungsfenster vorliegt. Der Einfallswinkel spielt dabei eine besondere Rolle. „Im Zuge des Klimawandels könnten sich also die Bedingungen für die Ansiedlung von Mangroven ändern, auch wenn sich die Wellenhöhe nicht ändert“, betont Balke. Einige heutige Standorte könnten für neue Sämlinge ungeeignet werden, während derzeit ungeeignete Standorte günstiger werden. Wellen seien jedoch nur ein Faktor, betonen die Forschenden. Auch der Anstieg des Meeresspiegels, Gezeiten, Salzgehalt, Temperatur und Sedimentation spielten eine Rolle.
Die veröffentlichte Studie ist Teil des Vorhabens „Halo“, eines gemeinsamen Forschungsprojekts von Australien und der Republik Fidschi. Ziel ist es, degradierte und urbanisierte Küsten mit naturbasierten Lösungen wiederherzustellen. Das durch Spenden finanzierte Projekt umfasst soziale, wirtschaftliche, ökologische und ingenieurwissenschaftliche Forschung, um Maßnahmen vor Ort zu unterstützen.
Originalpublikation:
Global mangrove distribution on the open coast is controlled by waves doi: 10.1038/s41586-026-11089-z
