Wenn Kälteereignisse Korallen zum Bleichen bringen

(openPR) Die indonesischen Meere sind ein Hotspot der Biodiversität, beherbergen die höchste Korallenvielfalt der Tropen und sind Heimat für eine außergewöhnliche Vielzahl an Meereslebewesen. Doch diese einzigartigen Ökosysteme stehen seit Jahren unter wachsendem Druck, besonders durch zunehmende Hitzewellen im Ozean. Hitzestress ist jedoch nicht der einzige Stressfaktor für die empfindlichen Meeresbewohner. Eine neue Studie unter Leitung von Forschenden der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU) gemeinsam mit dem KIKAI Institute for Coral Reef Sciences (Japan) und dem Indonesian Research Institute (BRIN) zeigt nun, dass auch extreme Kälteereignisse zu einer Korallenbleiche führen können. Diese sind oft intensiver als Hitzewellen und reichen an die negativen Rekorde von Hitzeperioden heran. Die Folgen beider Extreme für die Korallenriffe Indonesiens haben die Forschenden erstmals systematisch über mehrere Jahrzehnte untersucht. Ihre Ergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Geophysical Research Letters veröffentlicht.

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass wir Stressfaktoren für Korallen neu bewerten müssen. Nicht nur steigende Temperaturen sind eine Bedrohung, auch ungewöhnlich kaltes Wasser kann Korallenriffe massiv schädigen,“ erklärt Erstautor Dr. Takaaki K. Watanabe vom Institut für Geowissenschaften an der CAU.

Kälte als bislang unterschätzter Stressfaktor

Das internationale Forschungsteam analysierte in ihrer neuen Studie sowohl Hitze- als auch Kältestress in den indonesischen Meeren der vergangenen vierzig Jahre. Hitzestressereignisse, ausgelöst durch El Niño, haben im Untersuchungszeitraum deutlich zugenommen und betreffen größere Meeresgebiete. Kältestress hingegen tritt vor allem entlang den Küsten Sumatras und Javas auf, wenn ein so genannter positiver Indischer-Ozean-Dipol kaltes Tiefenwasser an die Oberfläche bringt. Diese Kälte-Ereignisse sind zwar räumlich begrenzter, erreichen jedoch oft höhere Intensitäten und dauern im Schnitt rund 20 Tage länger als Hitzeereignisse.

Korallen reagieren empfindlich auf Temperaturschwankungen

Tropische Korallenriffe sind die Ökosysteme, die am stärksten unter steigenden Temperaturen leiden. Korallen leben in einer Symbiose mit einzelligen Algen, die ihnen durch Photosynthese Nährstoffe liefern und ihre charakteristische Färbung verleihen. Weicht die Wassertemperatur über mehrere Wochen um mindestens 1 Grad Celsius von der mittleren Sommertemperatur ab, stoßen die Korallen diese Algen ab. Die Folge ist die Bleiche: Ohne ihre Algen verhungern die Korallen und sterben ab.
Doch auch ungewöhnlich kaltes Wasser hat Folgen für die empfindlichen Ökosysteme in den indonesischen Meeren. Die in der Studie ermittelten Kältestresswerte erreichten dabei Intensitäten, die mit den extremsten bisher dokumentierten Hitze-Ereignissen vergleichbar sind - darunter das vor Floridas Küsten im Jahr 2023, das dort zum funktionalen Aussterben bestimmter Korallenarten geführt hatte. „Überraschend ist, dass diese extremen Kälteereignisse in ihrer Stärke nahezu gleichbedeutend sind mit extremen Hitzewellen. Sie treten in Regionen auf, die bisher als Rückzugsräume galten, da die durch kaltes Wasser verursachte Bleiche bislang weitgehend übersehen wurde,“ sagt Professorin Miriam Pfeiffer, Leiterin der Arbeitsgruppe Paläontologie und Historische Geologie an der CAU und Sprecherin des DFG-Schwerpunktprogrammes Tropische Klimavariabilität und Korallenriffe (SPP 2299).

Klimawandel verstärkt Auswirkungen auf Korallenriffe

Die tropischen Korallenriffe leiden besonders in Jahren, in denen mehrere Klimaphänomene aufeinanderfolgen. Starke El-Niño-Ereignisse, gefolgt von einem negativen Indischer-Ozean-Dipol, können Hitzestressphasen erheblich verlängern und verstärken. Solche Kombinationen wurden bereits mit großflächigen Korallenbleichen in Verbindung gebracht, zuletzt für das Jahr 2016, dem bislang schlimmsten Hitzestressereignis in der Region seit Beginn der Aufzeichnungen. Der globale Klimawandel verschärft diese Dynamik zusätzlich. Frühere Studien konnten aufzeigen, dass der Kipppunkt für Korallenriffe bereits bei 1,5 Grad Celsius globaler Erwärmung überschritten wird. „Noch wissen wir nicht wie sich Kältestressereignisse zukünftig entwickeln werden. Um einschätzen zu können, ob sie sich verringern oder verstärken, benötigen wir noch mehr verlässliche Langzeitdaten,“ sagt Takaaki K. Watanabe, der ebenso im Schwerpunktprogramm forscht.

Geschützte Regionen für den Korallenriffschutz

Neben den Risiken zeigt die Studie, dass Regionen wie die Karimata- und die Makassarstraße durch ihre komplexen Meeresströmungen vergleichsweise gut vor extremen Temperaturabweichungen geschützt sind. Diese Meerengen im indonesischen Inselgebiet könnten als sogenannte thermische Refugien eine Schlüsselrolle für die Erholung geschädigter Riffe spielen. Dabei helfen sie nicht nur als Rückzugsräume, sondern auch als Quellen für Korallenlarven, die über Meeresströmungen zur Wiederbesiedelung gefährdeter Riffe in der gesamten Region beitragen könnten.

„Diese Rückzugsräume sind von entscheidender Bedeutung für den Erhalt dieser wertvollen Ökosysteme. Ihr gezielter Schutz könnte dazu beitragen, dass stärker betroffene Riffe wiederbesiedelt werden und sich langfristig erholen,“ blickt Takaaki K. Watanabe in die Zukunft.

Fotos zum Download:

Gesunde Korallenriffe wie hier in den Indonesischen Meeren sind ein Hotspot der Biodiversität, zunehmend aber auch Stressfaktoren wie Hitze- und auch Kälteereignissen ausgesetzt, die sich durch den Klimawandel noch verstärken könnten.
© Takaaki K. Watanabe, Uni Kiel

Neben Hitzewellen sterben Korallen auch bei ungewöhnlich kalten Temperaturen, die über einen längeren Zeitraum auf die Ökosysteme einwirken, ab und bleichen. Forschende der CAU haben dieses bisher wenig beachtete Phänomen erstmals systematisch im Indischen Ozean untersucht.
© Saori Ito, Uni Kiel

Weiterführende Informationen:

Über die Arbeitsgruppe Paläontologie und Historische Geologie

Über das Schwerpunktprogramm Tropical Climate Variability & Coral Reefs (SPP 2299)

Über Kiel Marine Science (KMS):

Kiel Marine Science (KMS) ist das Zentrum für interdisziplinäre Meereswissenschaften an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU). KMS bildet die organisatorische Einheit für alle natur-, geistes- und sozialwissenschaftlich arbeitenden Forscherinnen und Forscher, die sich mit den Meeren, Küsten und den Einfluss auf die Menschheit beschäftigen. Die Expertise der Gruppen kommt beispielsweise aus den Bereichen der Klimaforschung, der Küstenforschung, der Physikalischen Chemie, der Botanik, aus der Mikrobiologie, der Mathematik, der Informatik, der Ökonomie oder aus den Rechts-, Wirtschafts- und Sozialwissenschaften. Insgesamt umfasst KMS über 70 Arbeitsgruppen an sieben Fakultäten und aus über 26 Instituten. Gemeinsam mit Akteuren außerhalb der Wissenschaft arbeiten sie weltweit und transdisziplinär an Lösungen für eine nachhaltige Nutzung und den Schutz des Ozeans.

Pressekontakt:

Friederike Balzereit
Öffentlichkeitsarbeit / Wissenschaftskommunikation
Kiel Marine Science (KMS)
Christian-Albrechts-Universität zu Kiel (CAU)

+49 (0) 431/880-3032

wissenschaftliche Ansprechpartner:
Dr. Takaaki K. Watanabe
Institut für Geowissenschaften
Arbeitsgruppe Paläontologie und Historische Geologie

Prof. Dr. Miriam Pfeiffer
Institut für Geowissenschaften
Arbeitsgruppe Paläontologie und Historische Geologie

Originalpublikation:
Originalpublikation
Watanabe, T. K., Ito, S., Nurhidayati, A. U., Cahyarini, S. Y., & Pfeiffer, M. (2026). Coral reefs in the Indonesian seas threatened by heat and cold stress. Geophysical Research Letters, 53, e2025GL121003.