Riffparadoxon

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Das Riffparadoxon beschreibt den Widerspruch zwischen der enormen Bruttoprimärproduktion (1000 kg C/m*m*Jahr) und dem ansonsten oligotrophen Umfeld von Korallenriffen. Es wurde bereits 1842 von Darwin formuliert und ist bist heute noch nicht völlig verstanden. In diesem Zusammenhang wird das Riff auch als Oase in einer Nährstoffwüste betrachtet. Der bestehende Reichtum bleibt jedoch nur erhalten, wenn der Nährstoffverlust die Nährstoffzufuhr nicht übersteigt.

Inhaltsverzeichnis 1 Wie gehen Nährstoffe verloren? 2 Wie werden Nährstoffe gewonnen? 3 Es werden auch Nährstoffe zurückgewonnen 4 Quellen

[Bearbeiten] Wie gehen Nährstoffe verloren?

1. Die Riffbewohner scheiden P, N bzw. C aus, das durch die Strömung verdriftet werden kann. 100 g Fisch/m² ergeben schätzungsweise eine Abgabe von 0,03 g N/Tag, 0,004 g P/Tag und 4 g C/Tag (4% der Bruttoprimärproduktion).
2. Riffpartikelchen werden verdriftet.
3. Nährstoffe werden über das Kalkskelett der Korallen im Sediment gebunden. Geht man von einer Bildung von 4,2 kg/Jahr Calciumcarbonat aus, so werden darin 1,3g Phosphat gebunden. Das entspricht der Abgabe durch die Fische.
4. Denitrifikation durch abbauende Mikroorganismen.

[Bearbeiten] Wie werden Nährstoffe gewonnen?

1. Nitrifkation kann hier eine Rolle spielen, doch ist sie schwer zu quantifizieren.
2. Zustrom von Plankton
3. Grundwasserzustrom (z.B. Kaneohe Bay, Hawaii)
4. Nährstoffreiches, aufströmendes Meerwasser (Great Barrier Reef)

4)und 3) sind umstritten, da küstenferne Riffe gleichsam produktiv sind

[Bearbeiten] Es werden auch Nährstoffe zurückgewonnen

1. Es gibt kurzgeschlossene Nährstoffkreisläufe zwischen Zooxanthellen (Algen) die als Symbionten in einer Vielzahl von Organismen leben (Korallen, Schnecken, Tunicata...). Viele dieser Mutualismen sind wohl noch unbekannt. Die Algen können dabei in einem nährstoffangereicherten Milieu hoch produktiv Photosynthese betreiben.
2. Die Korallen geben Schleim ab (6% Lipid, 34% Protein, 60% Kohlenhydrate wie Arabinose), der sie unter anderem bei Ebbe vor Austrocknung, UV-Strahlung, Überwucherung und vor Sedimentation schützt. 80% des Schleims sind wasserlöslich und dient der pelagialen Fauna und Flora als Nährstoff. Dabei investiert die Koralle 50% ihres Kohlenstoffassimilats in den Schleim. Beim Aufstieg durch die Wassersäule fängt dieser Partikel und darin wachsende Organismen ein und lagert sich später zu stinkenden Schleimteppichen von mehereren Metern Breite und ca. 3cm Dicke an der Wasseroberfläche ab. Der Wind verfrachtet den Teppich Richtung Strand. Mit zunehmendem Partikelanteil sinkt er ab. Er dient nun als Nahrung bzw. Dünger für zahlreiche Organismen. Über das Sediment kommen die Nährstoffe nun in erhöhter Zahl zu den Korallen zurück. Ihr Schleim diente sozusagen als Nährstofffalle. (Dies wurde am Great Barrier Reef nachgewiesen und muss nicht für alle Riffe gelten)
3. Die Siebstruktur des Riffsediments ist feiner als lange vermutet wurde. Dies wurde mit endoskopischen Untersuchungen an Saumriffen im Golf von Akaba gezeigt. Die Oberfläche der entdeckten Hohlräume war zu 80% von Schwämmen und zu gleichen Teilen von Muscheln, Seescheiden, Polychaeta und Moostierchen besiedelt. Des weiteren konnte man einen undirektionalen Wasserstrom durch tiefgelegene Eingänge und hochgelegene Ausgänge feststellen. Dabei findet eine N-Aufnahme der Organismen statt, die mit 22,3 mmol N/m² pro Tag andere Prozesse wie Fischzuwanderung (2,4-7,2 mmol N/m² pro Tag) übersteigen.

[Bearbeiten] Quellen

• Christian Wild, Markus Huettel, Anke Klueter, Stephan G. Kremb, Mohammed Y. M. Rasheed, and Bo B. Jørgensen: Coral mucus functions as an energy carrier and particle trap in the reef ecosystem. 2004, Nature 428, 66-70