Wissenschaftler züchten hitzeresistentere Algen

Kelpwälder sind Unterwasserwälder aus riesigen Algen, die bis zu 60 Meter hoch werden können. Sie wachsen extrem schnell – so schnell, dass sie pro Fläche genauso viel Kohlenstoff binden wie tropische Regenwälder. Doch die Ozeane erwärmen sich, und Kelp braucht kühles, nährstoffreiches Wasser. In den letzten 50 Jahren sind schätzungsweise 40 bis 60 Prozent aller Kelpwälder weltweit verschwunden oder stark geschädigt. Das ist doppelt so schnell wie der Verlust von Korallenriffen und viermal so schnell wie das Absterben tropischer Regenwälder.

Lange Zeit bekam diese Krise wenig Aufmerksamkeit. Doch das ändert sich. Eine Übersichtsstudie von 2023, die mehr als 180 wissenschaftliche Arbeiten auswertete, kam zu dem Schluss, dass die Klimavorteile von Kelpwäldern bisher „grob unterschätzt“ wurden, wie der Hauptautor Albert Pessarrodona von der University of Western Australia sagt. Kelp nimmt demnach ähnlich viel Kohlenstoff auf wie tropische Regenwälder – und ein kleiner Teil dieses Kohlenstoffs gelangt in die Tiefsee, wo er für Jahrhunderte oder Jahrtausende gespeichert bleibt. Jedes Jahr werden so rund 62 Millionen Tonnen Kohlenstoff durch Küstenströmungen in die Tiefsee getragen.

Um den Niedergang aufzuhalten, starten Wissenschaftler weltweit Rettungsprojekte. Am Scripps Institute of Oceanography in Kalifornien nutzen Forscher Künstliche Intelligenz, um Kelp-Ökosysteme digital nachzubilden und ihre Verwundbarkeit durch den Klimawandel zu bewerten. So wollen sie herausfinden, welche Gebiete die besten Überlebenschancen haben. Gemeinsam mit dem San Diego Zoo haben sie zudem eine Genbank angelegt, in der verschiedene Kelp-Sorten für künftige Wiederansiedlungen eingefroren werden. Am Woods Hole Oceanographic Institution an der US-Ostküste züchten Forscher gezielt Kelp-Stämme, die höhere Wassertemperaturen vertragen. Ähnliche Projekte laufen in China und Australien.

In Australien arbeitet Scott Breschkin von der Naturschutzorganisation The Nature Conservancy daran, Seeigel zu entfernen und Goldkelp wieder anzupflanzen. Der Great Southern Reef, ein 8.000 Kilometer langes Riffsystem vor Südaustralien und Tasmanien, ist genauso artenreich wie das Great Barrier Reef – aber weniger bekannt. Hier breiten sich durch die Erwärmung Stachelseeigel aus, die ganze Kelpwälder kahl fressen und in sogenannte „Seeigel-Wüsten“ verwandeln. „Einmal zur Seeigel-Wüste geworden, ist es sehr schwer, das Ökosystem zurückzuverwandeln“, sagt Breschkin. Die Seeigel können jahrzehntelang in einer Art Zombie-Zustand überleben und immer wieder neue Kelp-Sprossen abfressen.

Auch in Kalifornien kämpfen Forscher gegen die Seeigel-Plage. Jono Wilson von der Nature Conservancy arbeitet mit dem Projekt KelpWatch.org zusammen, das Satellitenbilder und Drohnen nutzt, um die Kelp-Wälder entlang der Küste zu überwachen. Seit 2015 sind die Wassertemperaturen in den Kelpwäldern Nordkaliforniens nie mehr unter 14 Grad Celsius gefallen – eine kritische Grenze, unter der Kelp nicht mehr gedeihen kann. Die Algen bleichen dann aus, ähnlich wie Korallen, und verlieren das Chlorophyll, das sie zur Photosynthese brauchen. In Nordkalifornien sind die Kelp-Bestände durch eine marine Hitzewelle zwischen 2013 und 2015 um 95 Prozent eingebrochen.

Die Forscher entwickeln nun effizientere Fallen für Seeigel – runde Netzkörbe, die mit Fisch beködert werden. Gleichzeitig arbeiten sie mit Düngemittelherstellern zusammen, um einen Markt für die Schalen der Seeigel zu schaffen, die reich an Kalzium und Stickstoff sind. Das norwegische Unternehmen Ava Ocean stellt bereits aus zermahlenen Seeigelschalen einen mineralreichen Dünger her. Außerdem versuchen Wissenschaftler, den Sonnenblumen-Seestern zu schützen, einen natürlichen Feind der Seeigel. Dessen Bestände sind seit 2013 durch eine Seestern-Seuche um 90 Prozent eingebrochen. Forscher haben inzwischen das Bakterium identifiziert, das die Krankheit auslöst, und Aquarien in Kalifornien und Oregon konnten betroffene Seesterne erfolgreich mit Antibiotika behandeln.

Ein weiterer Hoffnungsträger sind Seeotter, die ebenfalls Seeigel fressen. Sie waren im 19. Jahrhundert durch die Pelzjagd fast ausgerottet, haben sich aber in Teilen ihres früheren Verbreitungsgebiets erholt. Vor der Küste Nordkaliforniens leben heute wieder über 3.000 Seeotter. Auch vor Washington und British Columbia kehren sie zurück. In Gebieten, in denen Seeotter angesiedelt wurden, geht es den Kelpwäldern deutlich besser. Bisher sind die Wiederansiedlungsprojekte in den USA noch klein – die meisten umfassen weniger als 40 Hektar. „Diese lokalen Projekte müssen hochskaliert werden, wenn wir den Verlust der Kelp-Lebensräume aufhalten wollen“, sagt Kyle Cavanaugh, Küstenforscher an der University of California in Los Angeles. In Ostasien, vor allem in Südkorea, laufen Wiederaufforstungen von Kelpwäldern bereits in weit größerem Maßstab.