Antifouling-Beschichtungen: Starthilfe für Korallenlarven?

Wenn sich Algen, Muscheln oder Seepocken auf Schiffsrümpfen ansiedeln, kann dies zu Schäden in Milliardenhöhe führen. Um dem entgegenzuwirken, werden sie mit Antifouling-Beschichtungen behandelt. Eine Wissenschaftlerin des Leibniz-Zentrums für Marine Tropenforschung (ZMT) ging jetzt der Frage nach, inwieweit neu entwickelte Antifouling-Beschichtungen eingesetzt werden könnten, um das Algenwachstum einzudämmen, das Korallenlarven oft bei ihrer Ansiedlung beeinträchtigt. Die Ergebnisse der Studie wurden im Fachjournal Scientific Reports veröffentlicht.

Antifouling-Beschichtungen: Starthilfe für Korallenlarven?

Tropische Korallenriffe stehen unter zunehmendem Druck durch die Erwärmung und Versauerung der Ozeane, die Verschmutzung der Meere, Dynamitfischerei und andere Aktivitäten des Menschen in Küstengebieten. Damit sich Riffe erholen können und widerstandsfähiger werden, muss die Fortpflanzung der Steinkorallen sowie die Verbreitung und Ansiedlung ihrer Larven gelingen.

Dabei sind die Larven einigen Gefahren ausgesetzt: sie haben Fressfeinde wie Fische und Schlangensterne, aufgewirbeltes Meeressediment verhindert ihre Ansiedlung, oder Algen machen ihnen geeignete Siedlungsplätze streitig. Im Kampf mit Korallenlarven um Platz und Licht sind Algen insbesondere dort im Vorteil, wo Küstengebiete durch Abwässer oder eingeleitete Nährstoffe aus der Landwirtschaft verschmutzt sind, da sie unter solchen Bedingungen gut gedeihen.

Das Problem, dass Algen, aber auch Muscheln oder Seepocken sich auf Oberflächen anheften, ist aus der Seefahrt hinlänglich bekannt. Um diesem sogenannten Biofouling entgegenzuwirken, werden die Schiffsrümpfe mit Antifouling-Beschichtungen behandelt. Diese Anstriche enthalten meist biozide Wirkstoffe, die den Bewuchs verhindern sollen.

Könnten ähnliche Beschichtungen auch für die Ansiedlung von Korallenlarven bessere Bedingungen schaffen? Dieser Frage ging die Meeresbiologin Lisa Röpke am ZMT nach. „Wir wollten eine Beschichtung finden, die das Algenwachstum auf einem geeigneten Siedlungsplatz reduziert, die Larven aber nicht beeinträchtigt“, so die Wissenschaftlerin. Für die Studie bestrich Röpke Trägerplättchen, wie sie zum Aussetzen kleiner Korallenstöcke in Meerwasseraquarien und bei Wiederherstellungsprojekten in Riffen genutzt werden, mit drei Antifouling-Beschichtungen. Diese wurden in der Studie neu entwickelt und zum ersten Mal getestet, und man erhofft sich von ihnen, dass sie umweltverträglicher sind als die bisherigen Mittel.

Eine der Beschichtungen beinhaltete das Biozid DCOIT (Dichlorooctylisothiazolinon), eine weitere bestand aus Ceriumdioxid-Nanopartikeln. Diese können das Bakterienwachstum auf Substraten eindämmen, das einen großen Einfluss darauf hat, ob sich Algen an einem Platz niederlassen. Bei dem dritten Anstrich handelte es sich um eine Silikonbeschichtung, die durch ihre glatte und wasserabweisende Oberfläche verhindert, dass sich Fouling-Organismen ansiedeln können.

Die beschichteten Träger setzte Röpke in Aquarien mit Kalk-, Grün- und Braunalgen. Nach fünf Wochen wurden die Plättchen in Gläser überführt und Korallenlarven der Gattung Acropora hinzugefügt. 24 Stunden später untersuchte Lisa Röpke, wie viele Larven sich auf den Trägern angesiedelt hatten.

„Wir stellten fest, dass sowohl die Silikon- wie auch die DCOIT- Beschichtung das Algenwachstum auf den Trägern wirksam reduzierten. Besonders spannend war jedoch, dass sich die Beschichtungen nicht negativ auf das Ansiedlungsverhalten der Korallenlarven auswirkten“, berichtet Lisa Röpke. „Möglicherweise könnten mit dieser Methode in Riffen Flächen gestaltet werden, die das Algenwachstum in Schach halten und den Korallen somit einen zeitlichen Vorsprung in ihrer Entwicklung geben. Für Riffe wäre das eine wichtige Hilfe, zumal ein Großteil der Steinkorallen in der Regel nur einmal im Jahr ablaicht.“

Mit dem Einsatz beschichteter Flächen zur Ansiedlung von Korallenlarven ließe sich – ergänzend zu weiteren Methoden – das eine oder andere Riffgebiet noch als Refugium erhalten, von dem aus absterbende Riffareale neu besiedelt werden könnten, hofft die Forscherin.

Dennoch sei Vorsicht geboten. „Momentan gibt es auf dem Markt noch keine verlässlichen und gleichzeitig unbedenklichen Antifouling-Anstriche. Effektive und nur für Bewuchsorganismen schädliche Beschichtungen könnten eine nachhaltige Alternative zu toxischen Anstrichen sein“, so Röpke. Bei den neuen Antifouling-Anstrichen ihrer Studie müsse deren Wirkung auf Larven anderer Korallen und auch auf andere Rifforganismen aber noch untersucht werden.

Publikation

Roepke, L. K., Brefeld, D., Soltmann, U., Randall, C. J., Negri, A. P., Kunzmann, A. (2022). Antifouling coatings can reduce algal growth while preserving coral settlement. Scientific Reports. DOI: 10.1038/s41598-022-19997-6.

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Das Leibniz-Zentrum für Marine Tropenforschung (ZMT) in Bremen widmet sich in Forschung und Lehre dem besseren Verständnis tropischer Küstenökosysteme wie Mangroven, Seegraswiesen, Korallenriffen, Ästuaren und Auftriebsgebieten. Im Mittelpunkt stehen Fragen zu ihrer Struktur und Funktion, ihren Ressourcen und ihrer Widerstandsfähigkeit gegenüber menschlichen Eingriffen und natürlichen Veränderungen. Mit seiner Arbeit schafft das Institut eine wissenschaftliche Grundlage für den Schutz und die nachhaltige Nutzung dieser Lebensräume. Das ZMT führt seine Forschungsprojekte in enger Kooperation mit Partnern in den Tropen durch, wo es die Entwicklung von Expertise und Infrastruktur auf dem Gebiet des nachhaltigen Küstenzonenmanagements unterstützt. Das ZMT ist Mitglied der Leibniz-Gemeinschaft. Weitere Informationen unter  www.leibniz-zmt.de

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