Die Population einer Korallenart auf der Hauptinsel des Alcatrazes-Archipels (REVIS) vor der Südküste des brasilianischen Bundesstaates São Paulo speichert jährlich etwa 20 Tonnen Kohlenstoff. Diese Menge entspricht den Kohlenstoffemissionen aus der Verbrennung von 324.000 Litern Benzin. Diese Ergebnisse stammen aus einer in der Fachzeitschrift Marine Environmental Research veröffentlichten Studie von Forschern des Instituts für Meereswissenschaften der Bundesuniversität von São Paulo (IMar-UNIFESP) in Santos, die von FAPESP unterstützt wurden.
Die Autoren analysierten Exemplare der Hirnkoralle ( Mussismilia hispida ), deren Skelett hauptsächlich aus Kalziumkarbonat (CaCO3) besteht . Anhand von Computertomographie-Bildern berechneten die Forscher die jährliche Wachstumsrate der Kolonien. Sie schätzten anschließend die Produktion auf 170 Tonnen CaCO3 pro Jahr.
Calciumcarbonat besteht aus den Elementen Calcium, Sauerstoff und Kohlenstoff. Letzterer ist auch an Sauerstoff gebunden und bildet Kohlendioxid (CO 2 ), das zum Treibhauseffekt beiträgt, wenn es bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe in die Atmosphäre freigesetzt wird.
„Wir wollten das Wachstum von Hirnkorallen verstehen, aber es ist sehr schwierig, das Skelett so zu schneiden, dass diese Messung möglich ist. Deshalb haben wir CT-Scans durchgeführt, auf denen sich die sogenannten jährlichen Wachstumsbänder beobachten lassen. Mit diesen zwischen 2018 und 2023 gesammelten Daten konnten wir die Produktion von Kalziumkarbonat und damit die Menge an Kohlenstoff abschätzen, die Hirnkorallen speichern und deren Freisetzung in die Atmosphäre jährlich verhindern“, sagt Luiz de Souza Oliveira, Erstautor der Studie. Oliveira führte die Studie im Rahmen seines Masterstudiums im Graduiertenprogramm für Biodiversität und Meeresökologie an der UNIFESP durch.
Um jedoch die gesamte Kalziumkarbonatproduktion aller Hirnkorallenkolonien des Archipels zu bestimmen, mussten die Forscher zunächst die von der Art bewohnte Fläche auf dem Meeresboden bestimmen. Hier kommt Mônica Andrade da Silva ins Spiel, eine Co-Autorin der Studie. Im Rahmen ihres Masterstudiums an derselben Institution führte sie diese Studie mit einem Stipendium der FAPESP durch und verwendete dabei sonografische Techniken zur Kartierung des Meeresbodens .
„Die Wachstumsrate der Korallen war höher als erwartet, ähnlich wie bei Korallen in tropischen Regionen. Das war eine Überraschung, denn subtropische Korallen gelten als marginal, leben also an der Grenze ihrer optimalen Bedingungen in diesem Teil des Südatlantiks und sollten theoretisch weniger wachsen“, erklärt Guilherme Henrique Pereira Filho , Koordinator des Labors für Meeresökologie und -schutz (LABECMar) am IMar-UNIFESP. Er leitete die Studie und ließ kürzlich ein neues Projekt von FAPESP genehmigen, um einen anderen Formationstyp an der Küste von São Paulo zu untersuchen.
Tropische Korallenriffe wie die in Abrolhos und Fernando de Noronha weisen ähnliche Kalziumkarbonat-Produktionsraten auf wie das von den Autoren untersuchte Gebiet. Es ist jedoch noch nicht bekannt, warum sich die Korallen in Alcatrazes nicht zu Riffen um die Inseln ansammeln.
Eine Hypothese besagt, dass die Korallen erst vor relativ kurzer Zeit, nämlich vor 2.000 bis 3.000 Jahren, in der subtropischen Region ankamen und daher nicht genügend Zeit hatten, größere Strukturen zu bilden. Eine andere mögliche Erklärung ist die häufigere Häufigkeit von Stürmen in der Region, die regelmäßig Korallenkolonien zerstören und so die Bildung großer Ansammlungen verhindern, die Riffe bilden könnten.
Quellen oder Senken?
Die Studie zeigt, dass die Kohlenstoffbindung ein weiterer wichtiger Ökosystemdienst des Alcatrazes Archipelago Wildlife Refuge, wie die Meeresschutzeinheit genannt wird, sein könnte. Der bekannteste ist der Schutz von Arten, von denen viele für die Fischerei wertvoll sind.
Die Berechnung des in Alcatrazes gebundenen Kohlenstoffs ist ein erster Schritt zum Verständnis der Rolle subtropischer Korallenriffe im globalen Kohlenstoffhaushalt. Tropische Korallen, die stärker Licht und wärmerem Wasser ausgesetzt sind, können aufgrund der hohen Atmungsrate der dort lebenden Organismen mehr Kohlenstoff abgeben als sie aufnehmen.
Die Tatsache, dass sie keine großen Riffe bilden und ihre felsigen Teile größtenteils von Makroalgen bedeckt sind, die durch Photosynthese CO? absorbieren, kann jedoch dazu führen, dass subtropische Umgebungen wie Alcatrazes zu Treibhausgassenken werden und mehr Kohlenstoff absorbieren als sie ausstoßen.
Darüber hinaus speichern Korallen Kohlenstoff in mineralisierter Form, der Jahrhunderte oder Jahrtausende überdauern kann. Im Gegensatz dazu wird der durch die Photosynthese erzeugte organische Kohlenstoff durch die Atmung von Lebewesen und die Zersetzung organischer Stoffe schnell wieder in die Atmosphäre freigesetzt.
DOI
10.1016/j.marenvres.2025.107218
Mussismilia hispida deren Skelett aus Kalziumkarbonat besteht speichert Kohlenstoff in mineralisierter Form was zur Abschwächung des Treibhauseffekts beiträgt
Credits
Guilherme Henrique Pereira FilhoLABECMarUNIFESP Archiv
