San Diego (LabNews Media LLC) – Zwei neue Studien unter Leitung der Scripps Institution of Oceanography der UC San Diego zeigen, wie Unterwasserschall – das Abspielen von Geräuschen gesunder Riffe – die Erholung geschädigter Korallenriffe und ihrer Fischpopulationen fördern kann. Die Studien sind nach Angaben der Forschenden die ersten, die die Auswirkungen von Unterwasserschall auf Fische und Korallenlarven gleichzeitig im Feldversuch untersuchen, zusammen mit anderen Restaurierungstechnologien wie lebendem Material und 3D-gedruckten Siedlungsflächen. Die Forschung fand in der K?ne?ohe-Bucht vor der Insel O?ahu auf Hawaii während mehrerer Laichereignisse in den Jahren 2023 und 2024 statt.
„Wir haben in einer einzigen Reihe von Feldstudien gezeigt, dass die akustische Anreicherung die Präsenz sowohl von Fischlarven als auch von Korallenlarven auf künstlichen Riffstrukturen erhöht“, sagte Aaron Thode, Ozeanographieforscher bei Scripps, Leiter des Scripps Environmental Acoustics Lab und Hauptautor der Studie über Korallenlarven. Die Wissenschaftler leiteten die Studien in Zusammenarbeit mit der University of Hawai’i und anderen Konsortiumspartnern des Projekts „Rapid Resilient Reefs for Coastal Defense“ (R3D). Finanziert wurden die Studien und das gesamte R3D-Projekt von der Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).
Korallenstudie
Die am 8. Oktober in Communications Biology veröffentlichte Studie untersucht, wie akustische Reize die Ansiedlung von Korallenlarven beeinflussen – jene Phase, in der frei treibende Larven einen geeigneten Platz zum Anhaften suchen und mit dem Aufbau eines Riffs beginnen. Die Forschung zeigt zudem das Potenzial von lebenden Materialien und 3D-gedruckten Ansiedlungsflächen, die Korallenansiedlung unter natürlichen Laichbedingungen zu verbessern.
„Unsere Daten deuten darauf hin, dass diese treibenden Organismen, wenn sie viele Geräusche von einem Riff wahrnehmen, dies als Signal deuten, dass dies ein guter Ort zum Ansiedeln ist“, sagte Thode. „Unsere Analyse lieferte zudem starke Hinweise darauf, dass synthetische chemische Signale diese Organismen zu Riffen locken.“
Das Team sammelte zunächst Geräusche aus einer gesunden Riffumgebung vor O?ahu. Über einen Mondzyklus fing ihr Aufnahmegerät die Geräusche von Fischen und zahlreichen anderen Organismen ein, darunter Garnelen und Krebstiere, die charakteristische Knackgeräusche erzeugen. Diese Aufnahmen wurden dann über einen Unterwasserlautsprecher an einem flachen, sandigen Standort vor der kleinen Insel Moku o Lo?e abgespielt – zwei Wochen lang von Sonnenuntergang bis Sonnenaufgang. Rund um den Lautsprecher platzierte das Team 37 künstliche Strukturen auf dem Meeresboden in einer Tiefe von 4,5 Metern und Entfernungen zwischen 1 und 42 Metern. Die Strukturen unterschieden sich in Design und Oberflächeneigenschaften und umfassten entwickelte Mikrohabitate aus dem Coral Reef Ecophysiology and Engineering Lab von Scripps-Forscher Daniel Wangpraseurt.
Diese Mikrohabitate wurden auf zwei Weisen optimiert: durch ihre physische Architektur, die komplexe, geschützte Siedlungsräume schuf, und durch ihre lebende Oberflächenbeschichtung mit BRINK – einer bioaktiven „Riff-Tinte“ mit lebenden Bakterien, die von der ehemaligen Scripps-Postdoktorandin Natalie Levy und Kollegen im Labor von Wangpraseurt entwickelt wurde.
Die Experimente zeigten nach Angaben der Forschenden, dass die Strukturen in der Nähe des Lautsprechers die höchsten Korallenansiedlungsraten aufwiesen. Unter diesen erzielten die mit BRINK behandelten Strukturen die besten Ergebnisse. „Die Akustik hilft, und mit dem lebenden Biofilm ist es viel besser“, sagte Thode. „In Kombination mit Strukturen, die Spalten aufwiesen, funktionierte die akustische Anreicherung sehr gut für die Ansiedlung von Korallenlarven.“
Fischstudie
In einer verwandten, kürzlich in Scientific Reports veröffentlichten Studie nutzten Scripps-Doktorand Océane Boulais und Kollegen eigens gebaute autonome Kameras, um einen Anstieg der Fischlarven während derselben akustischen Anreicherungseinsätze zu dokumentieren.
„Fische sind wichtige Bestandteile gesunder Korallenriffe, weil bestimmte Arten sich von überwuchernden Mikroalgen ernähren, die es Korallenlarven sonst erschweren würden, sich anzusiedeln und zu wachsen“, sagte Boulais, Hauptautorin der Studie.
Da Fische leicht durch Menschen gestört werden, stellte die Überwachung ihrer Aktivität beim Tauchen eine Herausforderung dar – ein Problem, das Thode mit einem „Godzilla, der durch eine Stadt trampelt und versucht, alle weglaufenden Menschen genau zu zählen“ verglich. Als Lösung entwickelte Boulais eine Anordnung von energiesparenden autonomen Kameras, die kontinuierlich Fischlarven bis zu drei Wochen lang erkennen und zählen können. Die Kameras wurden an zwei Standorten eingesetzt: einem in der Nähe des Unterwasserlautsprechers mit akustischer Anreicherung und einem Kontrollstandort, an dem ein identischer Lautsprecher keine Geräusche abgab.
Die Larvenzählungen an beiden Standorten erreichten ihren Höhepunkt um den Neumond, doch der akustisch angereicherte Standort zog insgesamt 4- bis 14-mal mehr Fischlarven an – ein vielversprechender Hinweis darauf, dass der zusätzliche Schall dazu beitrug, junge Fische zu den Strukturen zu locken.
Nächste Schritte
DARPA plant nach Angaben der Forschenden, in diesem Herbst eine 22 Millionen US-Dollar teure Hybrid-Riffstruktur vor O?ahu zu installieren, wobei Korallen voraussichtlich Ende 2026 oder Anfang 2027 ausgepflanzt werden. Das Kalaeloa Hybrid Reef soll 50 Meter umfassen und Technologien integrieren, die im Rahmen des R3D-Programms getestet wurden, darunter von Scripps entwickelte Mikrostrukturen und ein akustisches Anreicherungssystem. Nach der Installation will DARPA das Eigentum an dem Prototyp des lebenden Wellenbrechers an das Verkehrsministerium von Hawaii übertragen, einen Übergangspartner des R3D-Programms.
Originalpublikation: In-situ-Verbesserung der Korallenlarvenansiedlung durch akustische Anreicherung, künstliche Lebensräume und lebendes Material. Communications Biology, 8. Oktober 2026.
DOI: 10.1038/s42003-026-10932-3
