Korallen drehen kleine Wirbel, um Sauerstoff zu bekommen, aber nicht, wenn es zu heiß ist

Laut einer neuen Studie, die im Mai 2026 in der Zeitschrift Science veröffentlicht wurde, spinnen Korallen winzige Wirbel, um Sauerstoff aus dem umgebenden Wasser zu gewinnen, aber dieser lebenserhaltende Mechanismus scheitert, wenn die Ozeantemperaturen über eine kritische Schwelle steigen. Diese Entdeckung fügt eine entscheidende Dimension hinzu, um zu verstehen, wie Korallen mit Umweltstress fertig werden und betont das empfindliche Gleichgewicht, das sie beibehalten, um in erwärmten Meeren zu überleben. Die Studie zeigt, dass Korallen in den nächtlichen Stunden, wenn die Photosynthese durch symbiotische Algen aufhört, vollständig auf das umgebende Wasser für Sauerstoff angewiesen sind.

Um das zu kompensieren, aktivieren die Korallenpolypen ein Netzwerk mikroskopischer Zilien, haarartiger Ausläufe, die rhythmisch schlagen, um wirbelnde Wasserströme zu erzeugen. Diese Wirbel transportieren sauerstoffreiches Wasser in Richtung der äußeren Schichten der Koralle und entfernen gleichzeitig Sedimente und Trümmer, die sonst die Kolonie ersticken könnten. Dieser komplizierte Prozess, der einst als geringfügiges biologisches Detail galt, hat sich als Schlüsselfaktor für die Widerstandsfähigkeit und Verletzlichkeit der Korallen erwiesen.

Ein Durchbruch von Forschern des Massachusetts Institute of Technology und des Weizmann Institute of Science im Jahr 2014 stellte diese Ansicht jedoch in Frage. Sie zeigten, dass Korallen-Zilien die Grenzschicht des Wassers, die die Kolonie umgibt, aktiv manipulieren und mikroskopische Wirbel erzeugen, die die Sauerstoffaufnahme erhöhen. Dieser Befund hob frühere Annahmen auf und eröffnete neue Wege für das Studium der Korallenphysiologie.

Diese Fähigkeit ist besonders wichtig in flachen Riffbereichen, in denen die Wasserbewegung minimal ist. Die Forschung verknüpfte auch die Effizienz dieses Prozesses mit der allgemeinen Gesundheit der Koralle und legt nahe, dass Störungen der Ziliarenaktivität zu frühen Anzeichen von Stress beitragen könnten. Da die Ozeantemperaturen aufgrund des Klimawandels weiter steigen, beginnt die Wirksamkeit dieser Sauerstoffgewinnungsstrategie zu schwächen.

Das schnelle Schlagen der Zilien verbraucht den verfügbaren Sauerstoff schneller, als er nachgefüllt werden kann, was zu einem gefährlichen Zyklus der Hypoxie führt. Dieses Phänomen scheint mit Episoden des Korallenbleichens und Krankheitsausbruchs zusammenzufallen, obwohl die genauen kausalen Zusammenhänge noch untersucht werden. Forscher arbeiten jetzt daran, Fluiddynamikmodelle mit ökologischen Daten zu integrieren, um vorherzusagen, wie sich steigende Temperaturen auf die Überlebensraten der Korallen auswirken werden.

So könnte beispielsweise das Verständnis dafür, wie verschiedene Korallenarten auf thermischen Stress reagieren, zu Erhaltungsstrategien führen, die darauf abzielen, gefährdete Riffe zu schützen. Rachel Alderdice, eine Meeresbiologin, die sich auf Korallenstressmarker spezialisiert hat, betont die Bedeutung dieser Erkenntnisse. Sie stellt fest, dass traditionelle Indikatoren wie die Algen-Symbiose zwar weitgehend untersucht wurden, die Rolle der ciliären Aktivität jedoch ein direkteres Maß für die physiologische Belastung bietet. Während die wissenschaftliche Gemeinschaft ihr Verständnis der Korallenbiologie verfeinert, können die Erkenntnisse aus dem Studium der ciliären Sauerstoffzirkulation bei der Entwicklung anpassungsfähiger Managementpraktiken für marine Ökosysteme von entscheidender Bedeutung sein.