Korallenbleiche Ursachen: Warum warmes Wasser Riffe bleicht

Worüber Sie schwimmen

Hitzestress kann Korallenbleiche auslösen, wenn Korallen die Algen in ihrem Gewebe verlieren. Dieses 3D-Riff zeigt die Veränderung, während Sie die Wassertemperatur erhöhen und einen Polypen in 100-facher Vergrößerung untersuchen. Wer in den Tropen über einem Riff schnorchelt, bemerkt zuerst das Licht. Es wackelt als helles Netz über den Sand, das Wasser ist klar und blaugrün, und kleine Fische stehen wie Wolken über den Korallen. Das Exponat baut ein Stück flaches Riff von etwa 80 m Breite nach, vom Riffdach in 5,5 m Tiefe über einen Hang bis zum Sand in etwa 19 m Tiefe. Alles hat die wirkliche Größe: Eine Schildkröte von 1 m ist 1 m lang, ein Fisch von 8 cm ist 8 cm lang.

Die Frage, die sich durch das Exponat zieht, ist einfach. Warum werden Korallen weiß, wenn das Meer warm wird? Um sie zu beantworten, muss man wissen, was eine Koralle ist, wie sie sich ernährt und wie Forschende die Art von Hitze messen, die ihr schadet. Mit dem Temperaturregler unter „Steuerung“ können Sie die Antwort am ganzen Riff auf einmal ausprobieren.

Eine Koralle ist ein Tier mit Algen im Inneren

Eine Korallenkolonie sieht aus wie ein Stein oder eine Pflanze, ist aber eine Ansammlung kleiner Tiere, der Polypen. NOAA beschreibt einen Polypen als einen Magen, der an einem Ende, dem Mund, offen und von Tentakeln umringt ist. Die Tentakel tragen Nesselzellen (Nematozysten), die winzige vorbeitreibende Tiere fangen, und die meisten Polypen fressen nachts.

Das Fressen mit den Tentakeln ist nur ein Teil der Geschichte. Die meisten riffbildenden Korallen halten in ihrem Gewebe einzellige Algen, die Zooxanthellen. Die Koralle gibt den Algen Schutz und das Kohlendioxid, das sie für die Photosynthese brauchen. Die Algen geben Zucker und andere Bausteine zurück, und laut NOAA gehen bis zu 90 % des organischen Materials, das sie durch Photosynthese herstellen, an die Koralle. Deshalb brauchen Riffkorallen klares, sonniges Wasser: Sie werden zum Teil mit Sonnenkraft betrieben. NOAA stellt fest, dass die meisten riffbildenden Arten dort leben, wo Licht hinkommt, bis in etwa 30 m Tiefe.

Die Algen geben den Korallen auch viel von ihrer Farbe. Die Braun-, Oliv- und Goldtöne dieses Riffs stammen größtenteils von den Zooxanthellen, die im Gewebe dicht gepackt sind. Steigen Sie zu dem Polypen in der Glasblase über der Hirnkoralle auf, dann sehen Sie sie als braune Punkte. Der Polyp dort ist 100-mal größer als in Wirklichkeit gezeichnet, denn echte Polypen von Steinkorallen sind im Mittel nur 1 bis 3 mm breit.

Warum Riffkorallen so verschieden aussehen

Jeder Polyp sitzt in einem kleinen Becher aus Kalk (Calciumcarbonat), den er unter sich baut. Von Zeit zu Zeit hebt er sich vom Boden des Bechers ab und legt über dem alten einen neuen Boden an, sodass die Kolonie Stück für Stück wächst. NOAA zählt etwa 800 Arten von Steinkorallen, und die Art, wie die Polypen ihre Becher stapeln, bestimmt die Form der Kolonie.

Drei Formen sind hier aus Code gebaut. Die Hirschgeweihkoralle wächst durch Verzweigung: Jeder Ast endet in zwei oder drei kleineren Ästen, vier Ebenen tief. Die Tischkoralle hebt eine flache Platte auf kurzem Stiel empor und bedeckt sie mit kleinen aufrechten Ästchen. Die Hirnkoralle ist eine flache Kuppel, deren Oberfläche ein Labyrinth aus Graten und Tälern ist. Die Täler sind Reihen von Polypen, die ihre Wände teilen, und das Modell zeichnet sie, indem es die Höhenlinien eines glatten Wellenmusters auf einer Halbkugel nachfährt. Massive Blockkorallen füllen die Lücken.

Die Form ist für das Weitere wichtig. Ein dünner Ast bringt viel lebendes Gewebe auf sehr wenig Skelett, sodass er schnell wachsen und Licht einfangen kann, aber leicht bricht. Eine Kuppel wächst langsam, übersteht aber Stürme.

Wie schnell Korallen wachsen

NOAA gibt für massive Korallen 0,3 bis 2 cm Wachstum im Jahr an und für verzweigte Korallen bis zu 10 cm im Jahr. Die Tafel auf dem Riffdach zeichnet beide maßstabsgetreu. Der lange Balken ist 10 cm. Der kurze Balken für massive Korallen reicht von einem dunklen Stück bei 0,3 cm in ein helles Band, das bei 2 cm endet.

Mit diesen Zahlen können Sie das Riff lesen. Die Hirnkoralle unter der Polypenblase ist eine Kuppel von 1,5 m Breite, ihr Radius beträgt also 0,75 m. Wenn sie 2 cm im Jahr zulegte, brauchte sie etwa 75 / 2 ≈ 38 Jahre. Bei 0,3 cm im Jahr brauchte sie 75 / 0,3 = 250 Jahre. Ein Ast der Hirschgeweihkoralle von 1 m Länge könnte bei der höchsten Wachstumsrate etwa 10 Jahre alt sein. Ein ganzes Riff ist noch sehr viel langsamer: NOAA sagt, ein Korallenriff könne bis zu 10.000 Jahre brauchen, um zu entstehen, große Barriereriffe und Atolle 100.000 bis 30 Millionen Jahre.

Wie viel vom Ozean aus Riff besteht

Die zweite Tafel am Hang in etwa 9 m Tiefe zeigt zwei Raster mit je 100 Feldern. Links ist ein Feld gefüllt: Laut NOAAs Korallen-Tutorial bedecken Riffe nur etwa 1 % des Weltmeeres. Rechts sind 25 Felder gefüllt, weil dieselbe Seite sagt, dass Riffe mindestens 25 % des Meereslebens einen Lebensraum bieten. NOAA Coral Reef Watch formuliert es so: mehr als 25 % allen bekannten Meereslebens. Diese beiden Raster nebeneinander erklären, warum die Bleiche Menschen weit über das Riff hinaus beunruhigt.

Warum das Riff weiß wird, wenn das Meer sich erwärmt

NOAAs kurze Antwort lautet: Wenn Korallen durch Änderungen von Temperatur, Licht oder Nährstoffen unter Stress geraten, stoßen sie die Algen in ihrem Gewebe aus und werden ganz weiß. Ohne die braunen Algen sieht man durch das klare Gewebe direkt auf das weiße Kalkskelett darunter. Eine gebleichte Koralle ist nicht tot. Sie hungert. Endet der Stress früh genug, können die Algen wieder zunehmen, und die Koralle erholt sich. Hält der Stress an, kann die Koralle sterben. NOAA nennt ein Beispiel: 2005 verlor die Karibik der Vereinigten Staaten bei einem massiven Bleichereignis innerhalb eines Jahres die Hälfte ihrer Korallenriffe.

Hitze ist der übliche Auslöser, aber nicht der einzige. Im Januar 2010 verursachte auch kaltes Wasser in den Florida Keys, 6,7 °C unter dem Normalwert der Jahreszeit, eine Bleiche und einiges Korallensterben.

Wie NOAA Coral Reef Watch Hitzestress misst

Korallen kommen mit gewöhnlichen Sommern zurecht. Was ihnen schadet, ist Wasser, das lange heißer ist als ihr üblicher Sommer. NOAA Coral Reef Watch macht aus dieser Idee Zahlen, aus Satellitenmessungen der Meeresoberflächentemperatur, für jedes 5-km-Quadrat des tropischen Ozeans.

Die erste Zahl ist das Maximum Monthly Mean (MMM), der langjährige Mittelwert der Temperatur des wärmsten Monats an diesem Ort. Die zweite ist der HotSpot, die heutige Meeresoberflächentemperatur minus MMM. Ein HotSpot von 1 °C ist die Bleichschwelle, gestützt auf eine Laborstudie von Glynn und D'Croz von 1990, nach der 1 °C über dem üblichen Sommermaximum ausreicht, um Stress und Bleiche zu verursachen.

Die dritte Zahl ist die Degree Heating Week (DHW, Grad-Heiz-Woche). Sie addiert die HotSpots von 1 °C oder mehr der letzten 12 Wochen und misst damit zugleich, wie heiß und wie lange. Ihre Einheit ist die °C-Woche. Eine Woche bei 2 °C über dem MMM ergibt 2 °C-Wochen, ebenso zwei Wochen bei 1 °C darüber. Coral Reef Watch sagt, DHW-Werte über 4 °C-Wochen hätten nachweislich eine deutliche Bleiche verursacht, und Werte über 8 eine schwere Bleiche mit erheblichem Sterben.

Aus diesen beiden Zahlen legt NOAA Alarmstufen fest. Ein HotSpot zwischen 0 und 1 ist eine Bleichwarnung (Bleaching Watch). Bei einem HotSpot von 1 oder mehr ist eine DHW unter 4 eine Bleichwarnung (Bleaching Warning), 4 bis 8 sind Alarmstufe 1 und 8 bis 12 Alarmstufe 2. Nach der extremen Hitze von 2023 ergänzte NOAA Alarmstufe 3 (12 bis 16, Gefahr eines Sterbens mehrerer Arten), Stufe 4 (16 bis 20, mehr als die Hälfte der Korallen in Gefahr) und Stufe 5 (20 und mehr, Gefahr fast vollständigen Absterbens).

Die Zahlen am Temperaturregler durchrechnen

Die Anzeige oben links rechnet dasselbe wie Coral Reef Watch, einen simulierten Tag nach dem anderen, wobei jede Sekunde eine Woche vergeht. Das MMM ist auf 29,0 °C gesetzt, eine runde Zahl für ein tropisches Riff. Echte Werte unterscheiden sich von Ort zu Ort. Der Regler startet bei 28,0 °C, der HotSpot ist also minus 1, und nichts passiert.

Schieben Sie den Regler auf 30,5 °C. Der HotSpot wird 1,5 °C, und jede Woche kommen 1,5 °C-Wochen dazu. Nach etwa 2 Wochen erreicht die DHW 3, nach etwa 3 Wochen übersteigt sie 4 (Alarmstufe 1), und nach etwa 5,3 Wochen übersteigt sie 8 (Alarmstufe 2). Weil nur die letzten 12 Wochen zählen, flacht sich ein gleichbleibender Wert von 30,5 °C bei 12 × 1,5 = 18 °C-Wochen ab, das ist Alarmstufe 4. Am oberen Ende des Reglers, bei 33 °C, ist der HotSpot 4 °C, und die DHW kann auf 48 steigen.

Jede Korallenkolonie im Modell hat ihre eigene Schwelle. Verzweigte Korallen und Tischkorallen beginnen irgendwo zwischen 2 und 6,5 °C-Wochen zu verblassen, Hirnkorallen und Blockkorallen zwischen 4,5 und 10. Eine Kolonie wird innerhalb von etwa 2,5 °C-Wochen über ihrer Schwelle ganz weiß. Bleibt die DHW 8 °C-Wochen über der Schwelle einer Kolonie, stirbt die Kolonie, und Rasenalgen färben sie stumpf grünbraun. Der Balken unter der Alarmstufe zählt den Anteil der Kolonien, die zu mehr als der Hälfte weiß sind. Beobachten Sie zugleich den Polypen: Seine braunen Zellen verlassen ihn durch den Mund und treiben davon, und das Gewebe verblasst.

Drehen Sie die Temperatur auf 29 °C oder darunter zurück, dann sinkt die DHW, weil die heißen Wochen aus dem 12-Wochen-Fenster fallen. Gebleichte Kolonien gewinnen langsam ihre Farbe zurück. Tote brauchen 30 ruhige Wochen, bis an ihrer Stelle eine neue Kolonie erscheint.

Wie es den Riffen der Welt ergangen ist

Das sind keine erfundenen Zahlen. Am 15. April 2024 bestätigten NOAA und die International Coral Reef Initiative ein viertes weltweites Korallenbleichereignis. Coral Reef Watch berichtet, dass zwischen dem 1. Januar 2023 und dem 30. September 2025 Hitzestress auf Bleichniveau etwa 84,4 % der weltweiten Korallenrifffläche erreichte und in mindestens 83 Ländern und Gebieten Massenbleiche verzeichnet wurde. Der bisherige Rekord im dritten Ereignis von 2014 bis 2017 lag bei 68,2 %. Das erste und das zweite weltweite Ereignis waren 1998 und 2010. NOAA nennt den Klimawandel die größte globale Bedrohung für Korallenriff-Ökosysteme.

Wie sich ein Schwarm ohne Anführer bewegt

Die Wolke aus Blaugrünen Schwalbenschwänzen über der Hirschgeweihkoralle ist nicht von Hand animiert. Jeder Fisch folgt dem Boids-Modell, das Craig Reynolds 1987 veröffentlicht hat. Ein Fisch schaut nur auf Nachbarn im Umkreis von etwa einem halben Meter und steuert nach drei Regeln: sich von zu nahen Fischen entfernen (Trennung), sich nach der mittleren Richtung der Nachbarn drehen (Ausrichtung) und zu ihrer mittleren Position hin bewegen (Zusammenhalt). Das Modell fügt einen sanften Zug zu einem Heimatpunkt hinzu, der über der Koralle wandert, einen Schub weg vom Meeresboden und einen Schub weg von Ihnen innerhalb von 1,6 m. Schwimmen Sie in den Schwarm, teilt er sich um Sie und schließt sich wieder. Die orangefarbenen Juwelen-Fahnenbarsche beim Felsblock am Hang nutzen denselben Code mit größerer Reichweite und etwas mehr Tempo. Auf einem Telefon haben die Schwärme weniger Fische, weil jeder Fisch in jedem Bild jeden anderen prüft.

Der Clownfisch und die Anemone

Die Anemone am Riffrand hat einige Hundert Tentakel, jedes mit derselben Art von Nesselzellen bewaffnet wie bei einer Koralle. Die meisten kleinen Fische, die sie berühren, werden genesselt. Clownfische leben trotzdem in ihr. Eine Untersuchung, die eine Studie von 2012 zur Evolution der Clownfische zusammenfasst, sagt, eine schützende Schleimschicht verhindere vermutlich, dass die Tentakel feuern. Die Fische gewinnen ein Zuhause, das vor Raubtieren sicher ist, und sie jagen Fische fort, die Anemonen fressen. Ein Hinweis aus einem NOAA-Schutzgebiet ergänzt, dass die Clownfische die Anemone säubern. Der Orangefarbene Clownfisch wird laut FishBase etwa 11 cm lang, und dieselbe Studie von 2012 nennt eine verzeichnete Lebensspanne von etwa 30 Jahren, sehr lang für einen Fisch dieser Größe. Die Clownfische im Modell sind 8 bis 9 cm lang.

Die Suppenschildkröte

Weiter unten am Hang schwimmt in etwa 11 m Tiefe eine Suppenschildkröte eine langsame Runde. NOAA Fisheries beschreibt Suppenschildkröten als die größten hartschaligen Meeresschildkröten, erwachsene Tiere sind 3 bis 4 Fuß lang und wiegen 300 bis 350 Pfund. Der Panzer im Modell ist 1 m lang. Anders als andere Meeresschildkröten sind Suppenschildkröten überwiegend Pflanzenfresser und weiden Seegras und Algen ab.

Wie schnell ein Riff entsteht: von Zentimetern im Jahr zu Millimetern

Die Wachstumstafel nennt Raten für einzelne Kolonien, und ein Riff wächst viel langsamer als seine schnellsten Äste. Ein Riff ist die Summe dessen, was Korallen und Kalkrotalgen bauen, minus dessen, was Stürme brechen, Fische und Würmer wegbohren und Meerwasser auflöst. Eine Arbeit von van Woesik und Kollegen in PeerJ von 2013 nennt eine klassische Schätzung: Ein durchschnittliches flaches Riff im Indopazifik mit hoher Korallenbedeckung bildet etwa 4 kg Calciumcarbonat pro Quadratmeter und Jahr, was einem Aufwärtswachstum von etwa 3 mm im Jahr entspricht. Im Modell derselben Arbeit wächst ein sehr produktives Riff, das 10 kg pro Quadratmeter und Jahr bildet, nach Abzug der Verluste um etwa 7 mm im Jahr, ein armes mit 1 kg um etwa 0,75 mm im Jahr. Das sind Modelleingaben für ein Gerüst mit 50 % Porosität, keine Messungen an einem einzelnen Riff.

Die Umrechnung können Sie selbst prüfen. Vier Kilogramm, auf eine Schicht von 3 mm Dicke verteilt, sind 4 / 0,003 ≈ 1333 kg für jeden Kubikmeter Riff. Aragonit, die Form von Calciumcarbonat, die Korallen bilden, hat eine Dichte von etwa 2930 kg pro Kubikmeter. Das Verhältnis 1333 / 2930 beträgt etwa 0,45, das Gerüst ist also etwas weniger als zur Hälfte fest, und der Rest sind Poren und Hohlräume. Das stimmt mit der Porosität von 50 % überein, die die Autoren annehmen.

Wenden Sie das nun auf den Hang in diesem Exponat an. Das Riffdach liegt in 5,5 m Tiefe, und der Sand am Fuß des Hangs liegt in etwa 19 m, das Bauwerk umfasst also 13,5 m oder 13.500 mm. Bei 3 mm im Jahr würde das 13.500 / 3 = 4500 Jahre dauern. Bei 7 mm im Jahr dauerte es etwa 1930 Jahre, bei 0,75 mm im Jahr 18.000 Jahre. Das ist ein Gedankenexperiment mit einer angenommenen gleichbleibenden Rate. Echte Riffe wachsen auf älteren Fundamenten, und der Meeresspiegel ist während ihres Bestehens gestiegen und gefallen, deshalb ist die NOAA-Angabe von bis zu 10.000 Jahren für die Entstehung eines Riffs der bessere Anhaltspunkt. Die Rechnung zeigt aber, warum sich ein Riff nicht in menschlichen Zeiträumen neu aufbauen lässt. Ein Ast der Hirschgeweihkoralle kann 10 cm in einem Jahr wachsen, das ist das 33-Fache der 3 mm des Riffs. Doch der größte Teil dieses Astes bricht, verrottet oder wird gefressen, lange bevor er zum Fundament beiträgt.

Das Wachstum hängt auch davon ab, wie schnell das tote Skelett verschwindet. Das Team von van Woesik prüfte, ob Korallenskelette unterschiedlicher Porosität bei pH 7,8, dem für 2100 erwarteten Wert, unterschiedlich schnell zerfallen, denn ein Riff wächst nur in die Höhe, wenn die Bildung Auflösung und Anbohrung übertrifft. Bleibt die Bildung hinter Auflösung und Anbohrung zurück, hört ein Riff auf zu wachsen, auch wenn noch etwas Koralle lebt. Deshalb ist die Bleiche so wichtig: Tote Koralle trägt nichts mehr zur Bilanz bei, während die Abtragung weitergeht.

Rechenbeispiele mit dem Temperaturregler

Der Regler läuft von 26 bis 33 °C, und das MMM ist auf 29,0 °C gesetzt. Der HotSpot ist der Reglerwert minus 29,0, und nur Wochen mit einem HotSpot von mindestens 1 °C erhöhen die DHW. Probieren Sie diese Einstellungen aus und vergleichen Sie Ihre Anzeige mit den Zahlen unten.

• 29,9 °C. Der HotSpot ist 0,9, also unter NOAAs Schwelle. Die Anzeige bleibt bei „Bleaching Watch“, und die DHW bleibt bei 0, obwohl das Meer fast ein Grad über seinem üblichen Sommerhöchstwert liegt. Ein Zehntelgrad (0,1 °C) trennt „nichts“ von „summiert sich auf“.
• 30,0 °C. Der HotSpot ist 1,0, und die DHW steigt jede Woche um 1. Sie übersteigt 4 nach 4 Wochen und 8 nach 8 Wochen und erreicht 12 nach 12 Wochen, dann ist das 12-Wochen-Fenster voll. Bei gleichbleibenden 30,0 °C bleibt sie also bei 12 °C-Wochen stehen, dem Beginn von Alarmstufe 3.
• 31,0 °C. Der HotSpot ist 2,0, und die DHW steigt jede Woche um 2. Sie übersteigt 4 nach 2 Wochen und 8 nach 4 Wochen, und das Fenster füllt sich bei 24 °C-Wochen, tief in Alarmstufe 5.
• 33,0 °C. Der HotSpot ist 4,0. Die DHW übersteigt 4 nach einer Woche und 8 nach zwei und endet bei 48.

Die allgemeine Regel ist einfach. Bei einem gleichbleibenden HotSpot h von mindestens 1 beträgt die DHW nach t Wochen (mit t höchstens 12) h × t, und sie kann 12 × h nicht übersteigen. Um zu wissen, wie lange ein Riff hat, bis es 4 °C-Wochen überschreitet, teilen Sie 4 durch h. Bei 1 °C über dem MMM sind es 4 Wochen, bei 2 °C sind es 2 Wochen. Darum kann eine Hitzewelle, die nur ein oder zwei Grad stärker ist, so viel ausmachen.

Nun nehmen wir die Koloniegrenzen aus dem Modell. Bei 31,0 °C beginnt eine verzweigte Kolonie mit einer Schwelle von 2 °C-Wochen nach einer Woche zu verblassen. Sie ist bei 2 + 2,5 = 4,5 °C-Wochen ganz weiß, nach etwa 2,3 Wochen, und nach der oben beschriebenen Regel stirbt sie, wenn die DHW 2 + 8 = 10 erreicht, nach 5 Wochen. Eine Hirnkoralle mit einer Schwelle von 10 °C-Wochen beginnt nach 5 Wochen zu verblassen, wird bei 12,5 °C-Wochen nach 6,3 Wochen ganz weiß und stirbt bei 18 °C-Wochen nach 9 Wochen. Nach dieser Regel geht die verzweigte Koralle zuerst, und die Hirnkoralle hält einige Wochen länger durch. Das passt zum Befund des AIMS, dass schnell wachsende Acropora 2024 zu den am schwersten getroffenen gehörten. Es ist keine Messung: Die Schwellen im Modell sind Zufallswerte innerhalb gewählter Bereiche.

Wie es dem Great Barrier Reef ergangen ist

Das Great Barrier Reef ist der am besten dokumentierte Fall. Die Great Barrier Reef Marine Park Authority (GBRMPA) nennt Bleichen 1998 und 2002, dann Massenbleichen 2016 und 2017 (zwei Sommer in Folge), 2020, 2022 und 2024. Das Australian Institute of Marine Science (AIMS) dokumentiert Massenbleichen mit flächendeckenden Erhebungen in denselben Jahren. Die GBRMPA nennt 2024 das fünfte Massenbleichereignis am Riff seit 2016, eines, das alle Regionen traf. Sie fügt hinzu, 2022 sei die erste Massenbleiche gewesen, die durch Hitzestress unter La-Niña-Bedingungen ausgelöst wurde, die früher kühlere Sommer brachten. 2025 folgte ein weniger ausgedehntes Ereignis, womit 2024 und 2025 nach 2016 und 2017 das zweite Paar aufeinanderfolgender Bleichsommer wurden.

Das AIMS misst die Wirkung mit seinem Long-Term Monitoring Program, bei dem Taucherinnen und Taucher an einem Boot über mehr als 120 Riffe gezogen werden (124 im Jahr 2025, 121 im Jahr 2026) und den Anteil des Bodens erfassen, der von lebender Steinkoralle bedeckt ist. Der Bericht für 2025 sagt, die Hartkorallenbedeckung in der gesamten Region sei am südlichen Riff von 38,9 % im Jahr 2024 auf 26,9 % im Jahr 2025 gefallen und am zentralen Riff auf 28,6 %. Die Veränderung im Süden beträgt 12 Prozentpunkte, also 12,0 / 38,9 ≈ 31 % der Korallen von 2024. Das AIMS merkt außerdem an, dass die schnell wachsenden Acropora, die die Erholung zwischen 2017 und 2024 getragen hatten, zu den am schwersten getroffenen gehörten. Das ist der Zielkonflikt der Wachstumsraten aus dem früheren Abschnitt: Die Arten, die am schnellsten aufbauen, bleichen auch am leichtesten.

Der Bericht für 2026, den die GBRMPA am 11. August 2026 zusammengefasst hat, zeigt den Beginn einer Erholung. Die Bedeckung stieg in der nördlichen Region von 30,0 % auf 35,1 % und in der zentralen Region von 28,6 % auf 31,6 %, und die südliche Region rutschte von 26,9 % auf 26,4 % ab. Die Behörde beschreibt das als nahe an den 40-Jahres-Mittelwerten. Die Mitteilung fügt hinzu, dass ein später Sommermonsun den Hitzestress Anfang 2026 abgemildert habe. Beachten Sie, was diese Zahlen aussagen und was nicht: Die Korallenbedeckung ist eine Momentaufnahme lebender Koralle, keine Zählung der Arten, und ein Riff, das von wenigen robusten Arten beherrscht wird, kann dieselbe Bedeckung haben wie ein vielfältiges.

Ozeanversauerung: das zweite Problem im Wasser

Hitze ist nicht die einzige Art, wie sich das Meer verändert. NOAA sagt, der Ozean nehme etwa 30 % des in die Luft abgegebenen Kohlendioxids auf, und gelöstes Kohlendioxid erhöhe die Konzentration von Wasserstoffionen und lasse weniger Carbonationen übrig, die Bausteine der Korallenskelette. Die US-Umweltbehörde EPA berichtet, die Säure des Ozeans sei seit der Zeit vor den 1700er Jahren um etwa 25 % gestiegen.

Die pH-Skala ist logarithmisch, deshalb lässt sich dieser Prozentsatz in eine pH-Änderung umrechnen. Ein Rückgang um 0,1 multipliziert die Wasserstoffionenkonzentration mit 10^0,1 ≈ 1,26, ein Anstieg von 26 %. Ein Anstieg von 25 % entspricht daher einem Rückgang um log10(1,25) ≈ 0,097 pH-Einheiten, also etwa 0,1. Die Arbeit von van Woesik verwendet einen heutigen pH-Wert von 8,2 und einen für 2100 erwarteten von 7,8. Das wäre ein Rückgang um 0,4 und ein Faktor von 10^0,4 ≈ 2,5 bei den Wasserstoffionen, ein Anstieg um etwa 150 % gegenüber heute.

Für Korallen ist die wichtigste Zahl der Aragonit-Sättigungszustand, geschrieben Ω(Ar). Er ist das Produkt der Konzentrationen von Calcium- und Carbonationen, geteilt durch den Wert im Gleichgewicht. Bei Ω = 1 steht Meerwasser im Gleichgewicht mit Aragonit, und darunter neigt Aragonit dazu, sich aufzulösen. Tropisches Oberflächenwasser liegt weit darüber, aber der Wert sinkt. Noonan und Kollegen (2025, Communications Biology) berichten, dass Ω(Ar) in tropischen Gewässern um etwa 0,1 Einheiten pro Jahrzehnt abnimmt. Entlang eines natürlichen CO2-Gradienten an vulkanischen Quellen fanden sie, dass die Bedeckung mit Kalkrotalgen bei Ω(Ar) 3,0 auf die Hälfte sank und dass die empfindlicheren Korallen bei 2,5, dem für Ende des Jahrhunderts in einem Szenario mit hohen Emissionen (SSP3-7.0) projizierten Wert, fast verschwunden waren. Eine andere Studie am Great Barrier Reef (Smith und Kollegen, 2020) fand einen Kipppunkt bei Ω(Ar) von 3,5 bis 3,6 für Korallenalgen, junge Korallen und nicht verkalkende Tange. Sänke Ω um 0,1 pro Jahrzehnt, dauerte der Weg von 3,5 auf 2,5 etwa 100 Jahre. Das ist eine einfache Extrapolation, denn die Änderungsrate selbst hängt von künftigen Emissionen ab.

Die Steuerung „pH-Wert des Meerwassers“ in diesem Exponat zeigt die Rechnung von oben: Die Anzeige gibt den Anstieg der Wasserstoffionen gegenüber pH 8,2 an, das sind +26 % bei 8,1 und +151 % bei 7,8. Die Versauerung verursacht keine Bleiche, deshalb ändert sich der pH-Wert nicht, wenn Korallen weiß werden. Sie bremst nur das Nachwachsen beim unten beschriebenen Vorspulen um 10 Jahre, und zwar um einen Betrag, der ein Modellwert ist und keine gemessene Rate. An einem echten Riff addieren sich die beiden Probleme: Warmes Wasser lässt Korallen verhungern, und saures Wasser macht das Skelett schwerer aufzubauen und leichter zu verlieren.

Wie viele Arten auf einem Riff leben

Die Tafel am Hang stellt ein gefülltes Feld neben fünfundzwanzig. Hoegh-Guldberg und Kollegen (2017, Frontiers in Marine Science) nennen eine zweite Formulierung: Tropische Riffe nehmen weniger als 0,1 % des Meeresbodens ein, bieten aber mindestens 25 % der bekannten Meeresarten einen Lebensraum. Die 1 % auf der Tafel sind NOAAs Anteil am Ozean insgesamt, die 0,1 % dagegen ein Anteil am Meeresboden, die beiden Quellen zählen also Verschiedenes. So oder so ist das Verhältnis groß. 25 % geteilt durch 0,1 % ergibt 250, ein Quadratmeter Riff enthält im Mittel also mindestens das 250-Fache seines fairen Anteils an bekannten Arten, und mit der 1-%-Zahl ist das Verhältnis immer noch 25. Dieselbe Übersicht stellt fest, dass die Schätzungen der Gesamtzahl der Arten in und um Riffe von etwa 1 bis 9 Millionen reichen und viele unbeschrieben sind. Die Zahl ist unsicher, der Schluss nicht. Eine kleine Fläche trägt einen sehr großen Teil der Vielfalt des Ozeans, und deshalb ist der Verlust von Riff auch ein Verlust von Arten, nicht nur von Koralle.

Fünf Zonen an einem Riff

Das Riff in diesem Exponat ist in fünf Zonen gegliedert, die Sie über die Schaltfläche „Karte“ oder die Teileliste erreichen. Das Riffdach in etwa 5,5 m Tiefe ist Ihr Startpunkt, dicht besetzt mit verzweigten Korallen, Tischkorallen und Hirnkorallen im starken Licht. Westlich davon liegt eine Seegraswiese aus Bandseegras (Enhalus acoroides) auf Sand in etwa 5 m Tiefe. Östlich liegt eine Lagune in 6 bis 8 m Tiefe, überwiegend Sand mit Korallenstöcken auf zwei Felshügeln. Im Süden fällt der Riffhang von etwa 9 auf 15 m ab, mit Fischschwärmen und den größeren Rifffischen. Am Fuß des Hangs liegt das tiefe Riff in 18 bis 19 m Tiefe auf zwei Felstürmen. Das Tageslicht wird mit der Tiefe schwächer, deshalb dunkelt das Modell die Sonne beim Abstieg ab, und flache Plattenkorallen und große Seefächer übernehmen. Die Lampe beleuchtet das tiefe Riff von Ihrer Position aus.

Die Zonen folgen den Lebensräumen, die auf jeder Artenseite im Führer genannt werden. Corals of the World nennt die Tischkoralle (Acropora hyacinthus) an oberen Riffhängen und äußeren Riffdächern, Pachyseris speciosa als am häufigsten an unteren Riffhängen und Leptoseris explanata an senkrechten oder überhängenden Flächen unterer Hänge. Montipora capricornis wächst meist in Lagunen, und Porites cylindrica kann in Lagunen und am Rand des Riffrückens dominieren. Die Anordnung ist eine vereinfachte Karte dieser Lebensräume, keine Vermessung eines echten Riffs.

Der Führer: 76 Arten mit ihren Quellen

Die Schaltfläche „Führer“ öffnet einen Bestimmungsführer mit 76 Arten: 28 Korallen und Korallenverwandte, 33 Fische und 15 andere Tiere und Pflanzen (Wirbellose, zwei Meeresschildkröten und ein Seegras). Sie können nach gebräuchlichem oder wissenschaftlichem Namen suchen, nach Gruppe und Zone filtern und „Hinschwimmen“ drücken, um zum nächsten Exemplar am Riff zu schwimmen. Die Zahlen auf jeder Karte stammen von der Seite, auf die sie verweist. Längen und Tiefenbereiche für Fische und Wirbellose stammen von FishBase und SeaLifeBase, mit der Längenart, die dort verwendet wird: Gesamtlänge bei den meisten Fischen, Standardlänge bei einigen, Scheibenbreite bei Rochen und Schalenlänge bei der Riesenmuschel. Die Lebensräume der Korallen stammen von Corals of the World. Die Wachstumsraten stammen von NOAA, nach Wuchsform: bis zu 10 cm im Jahr für verzweigte Korallen und 0,3 bis 2 cm für massive.

Einige Zahlen fallen auf. FishBase gibt dem Napoleon-Lippfisch eine Standardlänge von bis zu 229 cm und dem Büffelkopf-Papageifisch, dem größten Papageifisch, 130 cm. Das Bargibants Zwergseepferdchen wird nur 2,4 cm lang und ist nur von Seefächern der Gattung Muricella bekannt, mit bis zu 28 Paaren auf einem einzigen Fächer. Seine Knollen gleichen Farbe und Form der Polypen des Fächers so gut, dass die ersten Exemplare erst bemerkt wurden, nachdem man ihren Fächer gesammelt hatte. SeaLifeBase gibt der Riesenmuschel eine Schalenlänge von bis zu 137 cm und merkt an, dass Zooxanthellen in ihrem Gewebe sie ernähren, dieselbe Partnerschaft wie bei einer Koralle.

Welche Korallen zuerst bleichen

Das Bleichrisiko auf jeder Korallenkarte ist eine Rangfolge nach Wuchsform, keine gemessene Schwelle für diese Art. Die Rangfolge stammt aus zwei Feldstudien. Loya und Kollegen (2001) untersuchten die Korallengemeinschaft auf der Insel Sesoko in Japan ein Jahr vor und ein Jahr nach der Bleiche von 1998. Die Temperaturen erreichten ihren Höhepunkt 2,8 °C über dem Durchschnitt, der Artenreichtum der Korallen fiel um 61 % und die Korallenbedeckung um 85 %. Fein verzweigte Korallen waren am anfälligsten, während massive und krustenförmige Kolonien überlebten; verzweigte Acropora und Pocilloporiden wurden am härtesten getroffen, einige bis zum örtlichen Aussterben. Danach hatte das Riff verhältnismäßig mehr massive und krustenförmige Arten.

Hughes und Kollegen (2018) fanden dasselbe Muster am Great Barrier Reef nach der Rekordhitzewelle von 2016. Korallen begannen sofort zu sterben, wo der angesammelte Hitzestress eine Schwelle von 3 bis 4 °C-Wochen überschritt, und nach acht Monaten führte eine Belastung von 6 °C-Wochen oder mehr zu einer Verschiebung der Korallenzusammensetzung in der ganzen Region. Schnell wachsende Geweih- und Tischkorallen erlitten ein katastrophales Massensterben. In diesem Exponat beginnen deshalb die verzweigten Korallen und die Tischkorallen zwischen 2 und 5 °C-Wochen zu verblassen und sterben etwa 3 °C-Wochen nach ihrem eigenen Beginn, Plattenkorallen und Weichkorallen liegen in der Mitte, und massive Korallen halten am längsten durch. Diese Zahlen sind Modellwerte, gewählt, um der Rangfolge zu folgen.

Echte Saisons aus Satellitendaten abspielen

Die Schaltfläche „Echte Jahre“ spielt fünf Bleichsaisons Tag für Tag ab, mit den Daten, die NOAA Coral Reef Watch für seine virtuellen Stationen veröffentlicht. Jede Stationsdatei enthält für jeden Tag seit 1985 die Meeresoberflächentemperatur am Pixel mit dem 90.-Perzentil-HotSpot der Station und die daraus berechneten Degree Heating Weeks sowie das durchschnittliche Maximum Monthly Mean (MMM) der Station. Die Wiedergabe liest diese beiden Spalten unverändert, ohne Glättung.

Der Temperaturregler benutzt dieselbe Regel, die NOAA beschreibt: Jeder Tag mit einem HotSpot von mindestens 1 °C addiert HotSpot / 7 zu einer laufenden Summe über 12 Wochen. Wendet man diese Regel auf die veröffentlichten Temperaturen jeder Station mit dem Stationsdurchschnitt des MMM an, liegen die Höchstwerte innerhalb von 10 % von NOAAs eigenen Werten (8,04 gegenüber 8,79 für die Malediven 1998, 14,59 gegenüber 15,47 für das äußerste nördliche Riff 2016). Die Abweichung ist zu erwarten, denn NOAA rechnet Pixel für Pixel mit dem MMM des jeweiligen Pixels. Die Wiedergabe zeigt deshalb immer die von NOAA veröffentlichte DHW.

Das Diagramm zeichnet alle fünf Saisons auf einer Achse, mit gestrichelten Linien bei 4 und 8 °C-Wochen, wo sich NOAAs Alarmstufen ändern. Die Saison 2023 in den Florida Keys sticht heraus: Ihre DHW überstieg 20 °C-Wochen, mehr als das Doppelte des Höchstwerts der Malediven 1998. Wenn eine Saison endet, hält die Liste fest, wie weit das Modellriff gegangen ist: den größten Anteil der Kolonien, die zugleich gebleicht waren, und den Anteil, der am Ende tot war. Mit allen gezeichneten Kolonien endete das Modellriff die Saison der Malediven 1998 mit etwa 39 % toten Kolonien, die Saison 2020 mit etwa 55 %, die Saison 2024 mit etwa 82 % und die Saison des äußersten Nordens 2016 mit etwa 91 %, und Florida 2023 tötete jede Kolonie. Diese Ergebnisse stammen aus den Modellschwellen, sie zeigen also die Rangfolge der Schwere und keine echten Erhebungsergebnisse. AIMS und die Great Barrier Reef Marine Park Authority berichten die gemessene Korallenbedeckung im Abschnitt über das Great Barrier Reef weiter oben.

„Vorher und nachher“ zeigt die Farben des Riffs vor der Saison, sodass Sie zwischen dem gesunden Riff und dem, was übrig ist, hin- und herwechseln können.

Wie schnell ein Riff zurückkommt

Das Vorspulen um 10 Jahre läuft nach einer Saison 120 monatliche Schritte. Gebleichte Kolonien, die überlebt haben, gewinnen ihre Farbe zurück, und tote werden durch junge Kolonien ersetzt, die im Lauf der Jahre nachwachsen, zuerst die verzweigten Korallen. Die Wahrscheinlichkeiten und Geschwindigkeiten sind Modellwerte. Die Erholung, die dazu anregte, ist echt: Gilmour und Kollegen (2013) fanden am Scott Reef, einem isolierten Riffsystem vor Nordwestaustralien, dass die Korallenbedeckung innerhalb von 12 Jahren nach der Bleiche von 1998 von 9 % auf 44 % stieg, obwohl der Larvennachschub sechs Jahre lang um 94 % zurückging. Die ersten Zugewinne kamen vom Wachstum und Überleben der Kolonien, die durchgekommen waren, und die Ansiedlung von Jungtieren nahm rasch zu, als diese Kolonien heranreiften.

Erholung braucht Zeit zwischen den Hitzewellen. Hughes und Kollegen (2019) fanden, dass nach dem Massensterben erwachsener Korallen am Great Barrier Reef 2016 und 2017 die Ansiedlung von Larven 2018 gegenüber den historischen Werten um 89 % zurückging. Im Exponat können Sie gleich nach dem Vorspulen eine weitere Saison abspielen und zusehen, wie die Zugewinne verschwinden.

Versteckte Funde und Aufgaben

In den fünf Zonen verstecken sich 19 Tiere, von einer Putzerstation am Hang und einer Riesenmuräne in ihrem Loch bis zu einem Zwergseepferdchen an einem tiefen Seefächer und einem Riffmanta, der über das tiefe Riff gleitet. Schwimmen Sie nah heran, um eines zu finden; Gefundenes bleibt auf Ihrem Gerät gespeichert und erscheint als Stern auf der Karte. Der Reiter „Steuerung“ listet zwölf Aufgaben auf, zum Beispiel jede Zone zu besuchen, drei echte Saisons zu vergleichen und nach einer Bleiche zehn Jahre vorzuspulen.

Häufige Missverständnisse

• „Gebleicht heißt tot.“ Eine gebleichte Koralle hungert, sie ist nicht tot. Sie kann sich erholen, wenn das Wasser früh genug abkühlt. Die Erhebungszahlen von 2026 oben zeigen eine teilweise Erholung nach dem Ereignis von 2024.
• „Korallen sind Pflanzen.“ Korallen sind Tiere, die Algen in sich halten. Die Farbe, die Sie sehen, stammt überwiegend von den Algen, deshalb verschwindet die Farbe, wenn sie gehen.
• „Eine weiße Koralle hat einfach eine andere Farbe.“ Das Weiß einer gebleichten Kolonie ist das Kalkskelett, das durch klares Gewebe scheint. Gesunde Riffkorallen sind meist braun, oliv oder golden.
• „Jedes warme Wasser bleicht Korallen.“ Korallen leben in warmem Wasser. Die Bleiche wird durch eine Temperatur über dem örtlich üblichen Höchstwert ausgelöst, deshalb unterscheidet sich das MMM von Ort zu Ort, und die DHW zählt nur Wochen, die mindestens 1 °C darüber liegen.
• „Schnelles Wachstum heißt starke Koralle.“ Verzweigte Korallen wachsen bis zu 10 cm im Jahr, sind aber in Stürmen anfälliger und gehören in den AIMS-Daten zu den Ersten, die durch Bleiche verloren gehen.
• „Riffe bedecken einen großen Teil des Ozeans.“ Sie bedecken nach NOAAs Zahl etwa 1 % davon oder weniger als 0,1 % des Meeresbodens.
• „Bleiche und Versauerung sind dasselbe.“ Das eine wird durch Hitze- und Lichtstress verursacht, der die Koralle ihre Algen ausstoßen lässt. Das andere ist eine chemische Veränderung, die den Aufbau des Skeletts erschwert. Es sind getrennte Vorgänge mit einer gemeinsamen Ursache im steigenden Kohlendioxid.

Dinge zum Ausprobieren am Bildschirm

1. Stellen Sie die Wassertemperatur auf 30,0 °C und beobachten Sie die DHW. Sagen Sie voraus, in welcher Woche sie 4 übersteigt, und prüfen Sie es dann. Wiederholen Sie es bei 31,0 °C. Die Zeiten sollten sich halbieren.
2. Stellen Sie 29,9 °C ein und lassen Sie es 20 Sekunden stehen, das sind 20 simulierte Wochen. Nichts sollte sich ansammeln. Erhöhen Sie dann um 0,1 und beobachten Sie, wie sich die Alarmstufe ändert.
3. Erhöhen Sie die Temperatur auf 31,0 °C, bis einige Kolonien weiß sind, und gehen Sie dann auf 29 °C oder darunter zurück. Zählen Sie, wie viele Wochen es dauert, bis die DHW sinkt und die Farbe zurückkehrt.
4. Suchen Sie die Wachstumstafel auf dem Riffdach und lesen Sie die drei Balken. Berechnen Sie mit der Hirnkoralle das Alter bei 0,3 cm und bei 2 cm im Jahr.
5. Gehen Sie mit dem Führer zur Tafel am Hang. Rechnen Sie die Raster mit 100 Feldern in Prozent um und vergleichen Sie sie mit den Zahlen oben.
6. Schalten Sie die Namensschilder aus und versuchen Sie, Hirschgeweih-, Tisch- und Hirnkoralle allein an der Form zu erkennen.
7. Öffnen Sie „Echte Jahre“ und spielen Sie 1998 auf den Malediven ab, dann 2016 am äußersten Norden des Great Barrier Reef. Vergleichen Sie die höchste DHW von beiden mit dem Anteil toter Modellkolonien.
8. Drücken Sie nach einer Saison auf „10 Jahre vorspulen“ und beobachten Sie, welche Korallen zuerst zurückkommen. Stellen Sie dann den pH-Wert auf 7,8 und wiederholen Sie es.
9. Schwimmen Sie hinab zum tiefen Riff, schalten Sie die Lampe ein und suchen Sie das Zwergseepferdchen an einem rosa Seefächer.

Wie sich das Modell von einem echten Riff unterscheidet

• Das Riff ist etwa 80 m breit und viel dichter mit berühmten Tieren besetzt als ein echtes.
• Die Farbe verblasst mit der Tiefe nach einer einfachen Regel. Licht, das von der Oberfläche herabkommt, verliert zuerst Rot, dann Grün, dann Blau.
• Das Lichtnetz ist ein Muster, das aus der Position auf dem Sand berechnet wird, nicht von echten Wellen verfolgt.
• Die Zooxanthellen sind weit größer gezeichnet, als sie wirklich sind, und in viel geringerer Zahl.
• An einem echten Riff wird eine tote Kolonie nicht nach Plan ersetzt. Neue Korallen müssen sich als Larven ansiedeln und wachsen, was bei den obigen Wachstumsraten Jahre dauert.
• Die Bleichschwellen der einzelnen Kolonien sind Zufallswerte innerhalb von Bereichen, die für dieses Modell gewählt wurden, keine gemessenen Artenwerte. Die Bereiche folgen der Rangfolge der Wuchsformen von Loya (2001) und Hughes (2018).
• Die Wiedergaben echter Jahre nutzen echte Temperaturen und echten Hitzestress, aber das Riff, das reagiert, ist dieses Modellriff. Sein Anteil toter Kolonien ist keine Vorhersage für das echte Riff.
• Die Erholung über 10 Jahre läuft mit Wahrscheinlichkeiten und Geschwindigkeiten des Modells; auch die Wirkung des pH-Werts auf das Nachwachsen ist ein Modellwert.
• Viele Arten aus verschiedenen Ozeanen teilen sich dieses Riff. Hirschgeweihkoralle, Elchgeweihkoralle, Gefurchte Hirnkoralle, Gelappte Sternkoralle und Gemeiner Seefächer leben in der Karibik, die übrigen überwiegend im Indopazifik.

Fortbewegung

Am Computer schwimmen Sie mit WASD oder den Pfeiltasten und halten die Umschalttaste gedrückt, um schneller zu sein. R oder die Leertaste lässt Sie aufsteigen, F oder C absinken. Ziehen Sie, um sich umzuschauen, und klicken Sie auf den Sand, um dorthin zu schwimmen. Auf einem Telefon bewegt Sie der Joystick unten links, die Pfeile unten rechts führen nach oben und unten, und Ziehen auf der rechten Bildschirmhälfte dreht den Kopf. Die Schritte des Rundgangs und die Teileliste tragen Sie zu jedem Ort.