Von einem Vorort zum Korallenriff

Wer sich in London auskennt, hat sicher schon von der Northern Line gehört. Sie ist Teil der berühmten Londoner U-Bahn und führt von der nördlichsten Spitze Londons bis hinunter in den Süden, wo sie in der Stadt Morden endet. Man kann sagen, dass Morden im Vergleich zu anderen Londoner Vorstädten eher unauffällig ist – ruhiger, mit Einfamilienhäusern und Grünflächen. Die Stadt ist allerdings nicht fürs Tauchen, einen azurblauen Himmel und ein tropisches Klima bekannt. Wie kann es also sein, dass Morden die Geheimnisse der Korallenriffe beherbergt?

Versteckt in einer mit Geräten vollgestopften Lagerhalle in einem Industriegebiet arbeitet ein kleines Team von aussergewöhnlichen Menschen an etwas wirklich Grossartigem. Sie haben herausgefunden, wie sich die Kräfte der Natur künstlich so nachahmen lassen, um das Ablaichen von Korallen auszulösen – ein Paarungsereignis, das aufgrund seiner atemberaubenden Schönheit für Erstaunen sorgt, während es die Wissenschaftler:innen wegen seines scheinbar zufälligen Auftretens immer wieder vor ein Rätsel stellt. Hier stehen Dutzende von Aquarien und Trögen in abgedunkelten Räumen, die mit Systemen zur Steuerung der Umgebungsbedingungen verbunden sind – Temperatur, Photoperiode, Mondzyklus, Ernährung – und Canon Kameras, die die Fortschritte über Tage, Wochen und Monate hinweg aufzeichnen.

Gemeinsam überwachen sie die Laichereignisse und leiten sie häufiger ein, als es die Natur kann. Und wer dann erfährt, dass Korallen oft als die „Regenwälder des Meeres“ bezeichnet werden, versteht, warum diese Arbeit nicht nur magisch, sondern auch enorm wichtig ist. Dank der Partnerschaft mit Canon steht ihnen nun eine umfangreiche professionelle Fotoausrüstung – Kameras und diverse Objektive – zur Verfügung, um eine visuelle Enzyklopädie des Korallenlaichens zu erstellen, die ihresgleichen sucht.

Das „Coral Spawning Lab“ (Korallen-Zuchtlabor) ist die Idee von dem Meeresbiologen Dr. Jamie Craggs, dem Riffpfleger und Experten für Aquarientierhaltung Vincent Thomas und dem Professor für Wasserbiologie Dr. Michael Sweet. Es ist der kommerzielle Zweig eines Forschungsprojekts, an dem Dr. Jamie Cragg schon seine ganze berufliche Laufbahn gearbeitet hat. Aber erst nach einem Jahrzehnt, in dem er versucht hatte, die Geheimnisse des Korallenlaichens zu entschlüsseln, stiess er auf einen „Heureka“-Moment, der die Basis für die Entstehungsgeschichte des Labors wurde – und er war noch nicht einmal in der Nähe des Ozeans, als das passierte.

„Da war ein Tweet von einem Tauchunternehmen auf den Fidschi-Inseln, in dem es hiess: ‚Kommt in zwei Tagen zum Tauchen und seht Euch das Laichen der Korallen an‘“, erinnert er sich. Aber woher wussten die das? „Dieser Tweet war für mich der entscheidende Moment, um mich mit den Umweltparametern zu befassen“, erklärt er. „Weil es ein festes Datum gab, konnten wir rückwärts arbeiten und untersuchen, ob das vielleicht mit dem Mondzyklus in Verbindung stand. Wir konnten damit beginnen, Daten aus dem Riff zu gewinnen.“ Innerhalb eines Jahres konnten Dr. Jamie Craggs, Dr. Michael Sweet und ein Team im Londoner Horniman Museum and Gardens das weltweit erste vorhersagbare Korallenlaichen in einem vollständig geschlossenen System reproduzieren.

Man könnte jetzt meinen, dass die Hintergründe dieses unglaublichen Mysteriums ein streng gehütetes Geheimnis wären – weit gefehlt. Das Team hat seine Forschungsergebnisse als Open Source zur Verfügung gestellt, damit jeder überall auf der Welt sie nutzen kann, um seine lokalen Riffe wiederherzustellen oder auf dieser Grundlage weitere Forschungen durchzuführen. Dr. Michael Sweet meint sogar: „Das ist ein wirklich entscheidender Teil dieses gesamten Prozesses. Wir wollen etwas bewirken und unseren Teil dazu beitragen, dass die Riffe auch für kommende Generationen erhalten bleiben.“ Sie stellten schnell fest, dass es ein grosses Interesse an der Durchführung von Restaurierungsprojekten gab, und sie dabei auch um ihre Unterstützung gebeten wurden. Dazu gehörten auch diverse Anfragen zur Bereitstellung von Instrumenten und Fachwissen für die Durchführung dieser Projekte, die sich aber schnell als undurchführbar erwiesen.

Also überlegten sie sich, wie sie das Konzept vermarkten könnten. Es dauerte nicht lange, bis man eine grosse Anzahl von „Boxed Laboratories“ (Labore in der Box) herstellte und an Standorten in der ganzen Welt auslieferte – natürlich mit der fachkundigen technischen Unterstützung von Dr. Jamie Craggs, Vincent Thomas und Dr. Michael Sweet. „Vince und ich haben zusammen 55 Jahre Erfahrung mit Meerwasseraquarien, und Mike hat in den letzten 20 Jahren modernste wissenschaftliche Erkenntnisse dazu beigetragen“, erklärt Dr. Jamie Craggs. „Das ist die perfekte Kombination: Wir verfügen über ein umfangreiches Wissen, das nicht nur den Bau eines Aquariums abdeckt, sondern auch das Verständnis für alle Feinheiten, damit es funktioniert. Das ist meiner Meinung nach unser Alleinstellungsmerkmal und der Grund, warum die Leute zu uns kommen. Sie brauchen unsere Unterstützung, damit sie erfolgreich sind.“

Mit dem Wachstum des Unternehmens wächst auch die Technologie, und Dr. Jamie Craggs zieht Parallelen zu klassischen Fertigungsmethoden, bei denen jeder Teil des Prozesses permanent überarbeitet, verbessert, angepasst und weiterentwickelt wird, wenn neue Informationen und Tools verfügbar werden. So haben sie beispielsweise auch neue V-förmige Tröge entworfen, die miteinander verbunden werden können („wie ein Metallbaukasten“, lacht Dr. Jamie Craggs), um die gewünschte Kapazität zu erreichen. Je nach Bedarf können dann weitere Elemente hinzugefügt werden, um sie exakt an die verschiedensten Ziele anzupassen. „Ein Unternehmen in San Francisco prüft den Bau eines Gestells mit einem Roboterarm, mit dem sich ein Grossteil der Prozesse rund um die Uhr automatisieren lässt: Fütterung, Abschöpfung und Reinigung“, erklärt er. Natürlich ist auch die Fotografie Teil dieser Lösung. Mithilfe der einzeln fotografierten Korallen lässt sich über einen bestimmten Zeitraum hinweg eine Karte der Korallen erstellen.

Ein zwei Meter langes Becken mit 1.260 Korallen bietet enormes Potenzial, was die Fotografie und die zu sammelnden Daten betrifft. Und das ist wichtig, denn so entsteht eine riesige und umfassende Datenbank über die Entwicklung der Korallen, die zur Optimierung des Entwicklungsverfahrens genutzt wird. Wie Ihr Euch vielleicht vorstellen könnt, ist ein Makroobjektiv von unschätzbarem Wert, um den Fortschritt der einzelnen Korallen nachzuverfolgen. Wird jeder neue „Pfropfen“ der Koralle zu bestimmten Zeiten fotografisch festgehalten, lässt sich nicht nur die Sterblichkeitsrate verfolgen, sondern auch die Oberfläche jedes Korallenstücks extrapolieren, da sie alle mit einer standardisierten Grösse eingesetzt werden. Letztendlich bilden sie die Natur in einer kontrollierten Umgebung nach, um zu prüfen, was funktioniert und was nicht – Wasserströmung, Fütterung, Beleuchtung und die Art der Pflanzenfresser, die in dieses geschlossene Ökosystem eingeführt werden sollen.

„Wenn wir eine Kamera an ein Fluoreszenzmikroskop anschliessen, können wir in den verschiedenen Stadien unterschiedliche Fluoreszenzmarker anbringen“, fügt Dr. Jamie Craggs hinzu. „Im Grunde haben wir verschiedene embryonale Stadien dokumentiert, die alle zu den Zahlen in den von uns veröffentlichten Forschungsarbeiten beitragen.“ Dabei wird die Kameraausrüstung auch an Mikroskopen und sterilen Geräten angebracht, um Zeitrafferaufnahmen und mehr zu machen. Sie ist zu einem festen Bestandteil seiner Laborausstattung geworden, sodass Coral Spawning International die eigene Arbeit auf einer globalen Bühne präsentieren kann.

Die sorgfältige Dokumentation jeder einzelnen Phase des Prozesses ist entscheidend für das Verständnis und die Wiederherstellung der Korallenriffe weltweit, die derzeit auf vielfältige Weise durch menschliches Handeln geschädigt werden. Klimawandel, Übersäuerung der Meere, Verschmutzung, Überfischung und sogar physische Schäden tragen zum Rückgang wertvoller Korallenriffe bei, die nach allgemeiner Auffassung zu den vielfältigsten Ökosystemen der Erde gehören. Doch das ist noch lange nicht alles. Laut den Vereinten Nationen entsprechen „Korallenriffe einem volkswirtschaftlichen Wert von bis zu 2,7 Billionen Dollar jährlich. Sie stellen nicht nur auf natürliche Weise kritische Infrastrukturen zum Schutz der zunehmend anfälligen Küsten vor Stürmen und Überschwemmungen bereit, sondern sichern auch die Ernährung gefährdeter Bevölkerungsgruppen, sorgen für Einnahmen aus dem Tourismus und liefern sogar Rohstoffe für lebensrettende Medikamente.“ Die Notwendigkeit, sie wiederherzustellen, liegt daher auf der Hand.

Tatsächlich wäre all das ohne den Klimawandel nicht notwendig. Bei allem Ehrgeiz ist Jamie und seinem Team jedoch klar, dass sich nicht alle Riffe der Welt durch Renaturierungsmassnahmen wiederherstellen lassen – das Ausmass des Problems ist einfach zu gross. Allerdings kann Coral Spawning International versuchen, Zeit zu gewinnen. Zum Beispiel können sich die Riffe auf der Insel Palau langsam von der Bleiche (wenn ein Temperaturanstieg die Korallen weiss färbt und ihnen die Energie- und Nahrungsquelle entzieht) erholen, da die Insel von Natur aus isoliert ist und nicht der Überfischung oder vom Menschen verursachten Krankheitserregern ausgesetzt ist. „Bei der Wiederherstellung geht es darum, den Korallen zu helfen und den Erholungsprozess in Gang zu setzen“, sagt Dr. Jamie Craggs.

Um seine Arbeit vollständig zu verstehen, müssen wir uns zunächst mit den Grundlagen der Fortpflanzung befassen. Bei einem Laichereignis geben Korallenkolonien eine riesige Menge an Eizellen und Spermien ins Wasser ab. Es ist faszinierend, das zu beobachten und Dr. Jamie Craggs beschreibt es als „lebendige Lavalampe“. Diese Eier und Samen treiben zueinander, befruchten sich auf natürliche Weise und bringen Larven hervor, die dann in den Meeresströmungen treiben, bis sie sich schliesslich auf einem Felsen oder einer anderen Korallenstruktur niederlassen. Die Larven durchlaufen dann eine Metamorphose hin zu der Koralle, wie wir sie kennen. Bei dem von Dr. Jamie Craggs und seinem Team angewandten Verfahren werden diese Ei- und Samenzellen jedoch in speziellen Behältern gesammelt und ins Labor gebracht. Hier findet dann eine Art künstliche Befruchtung der Korallen statt, und nach einigen Tagen entwickeln sich neue Korallenlarven, die als „Retortenbabys“ bezeichnet werden. Diese werden dann in das Aquarium zurückgegeben, wo sie heranwachsen können.

Ein Grund für dieses Vorgehen ist, dass die Teams die Fortpflanzungsaktivität der Korallen untersuchen und deren genetische Vielfalt sichern können, was wiederum dazu beiträgt, dass die Korallen in Zukunft widerstandsfähiger werden. Dr. Jamie Craggs erklärt: „Bei Bleichereignissen gibt es immer einzelne Korallen, die nicht davon betroffen sind. Das verdanken sie ihren speziellen genetischen Code, der sie weniger anfälliger gegen diese Bedrohung macht. Befinden sich die überlebenden Kolonien jedoch auf sich gegenüberliegenden Seiten einer Insel, werden sich diese resistenten Gene ohne menschliches Eingreifen nicht fortpflanzen. Also bringen wir beide dann im Labor zusammen, um die nächste Generation zu schaffen. Wir können auch selektiv mit diesen Individuen züchten. Die Nachkommen, die Ihr hervorbringt, sind dann widerstandsfähiger gegenüber dem Klimawandel.“ Doch genau diese Umweltfaktoren bedeuten auch, dass sie in einem Wettlauf gegen die Zeit stehen; sie sprechen von einem Zeitfenster von etwa acht Jahren, innerhalb dessen sie etwas bewirken müssen.

Dank der Partnerschaft mit Canon kann Coral Spawning International modernste Kameras und Objektive einsetzen, um diese aussergewöhnliche Arbeit zu dokumentieren. Damit lassen sich nicht nur Hobbyaquarianer:innen, Naturschutzaktivist:innen und die Meeresbiologencommunity inspirieren, sondern auch Geschichten erzählen, die weit mehr Leute ansprechen als nur die Fachkreise. Denn wenn etwas gleichermassen fasziniert und aufklärt, lässt es die Welt aufhorchen – und oft auch handeln. Und obwohl das Publikum unterschiedlich sein mag, ist es doch die gleiche visualisierte Geschichte: Eine eindringliche Geschichte voller Staunen, Dringlichkeit und Hoffnung, die jedes Zuhause berührt – ganz gleich, ob es nun der Südpazifik … oder Südlondon ist.