Die Braunalgenplage in der Karibik: Ursachen, Auswirkungen und Forschungsansätze
In der Karibik stellt die massive Vermehrung von Braunalgen ein immer wiederkehrendes Problem dar, das sowohl ökologische als auch wirtschaftliche Schäden verursacht. Seit 2011 treiben jährlich Millionen Tonnen dieser Algen an die Küsten der Karibik, des Golfs von Mexiko und des nördlichen Südamerikas. Wissenschaftler des Max-Planck-Instituts für Chemie in Mainz haben nun einen möglichen Hauptfaktor für dieses Phänomen identifiziert: Cyanobakterien, die den Algen wichtige Nährstoffe liefern.
Die Rolle der Cyanobakterien
Ursprünglich waren Braunalgen hauptsächlich in der Sargasso-See im Nordatlantik zu finden. Seit 2011 bildet sich jedoch immer wieder ein großer Atlantischer Sargassum-Gürtel in Äquatornähe, der von den vorherrschenden Ostwinden in Richtung Amerika getrieben wird. Für dieses massive Wachstum benötigen die Algen Stickstoff und Phosphor, die in der Region eigentlich knapp sind. Die Forscher um Jonathan Jung vermuten, dass starke Winde den Aufstieg von phosphorreichem Tiefenwasser begünstigen, das Richtung Karibik strömt. Dieses Wasser fördert das Wachstum von Cyanobakterien, die in Symbiose mit den Algen leben und ihnen Stickstoff aus der Atmosphäre verfügbar machen.
Forschungsmethoden und -ergebnisse
Die Forscher konnten diesen Zusammenhang indirekt nachweisen, indem sie Korallenbohrkerne in der Karibik analysierten. Diese Korallen bauen während ihres Wachstums chemische Signaturen des Wassers in ihr Kalkskelett ein, ähnlich wie Baumringe. Durch die Analyse der Stickstoffisotope in den Korallenproben konnte das Team für die letzten 120 Jahre nachvollziehen, wie viel Stickstoff von Bakterien fixiert wurde. Dabei stachen die Jahre 2015 und 2018 hervor, in denen die Algen besonders stark blühten. Ein Vergleich der Isotopenmessungen mit den Daten zu den Algenbiomassen seit 2011 zeigte eine nahezu perfekte Übereinstimmung: Je mehr Stickstoff fixiert wurde, desto stärker war die Algenblüte.
Weitere Forschungsansätze und offene Fragen
Die Beobachtungen aus dem äquatornahen Atlantik könnten die Forschungen der Arbeitsgruppe um Brian Lapointe von der Florida Atlantic University ergänzen, die zur Herkunft der Braunalgen forschen. Lapointe und sein Team konnten zeigen, dass die Algen bereits vor 2011 im tropischen Atlantik vorkamen, dort jedoch keine großen Bestände bildeten. Sie schließen nicht aus, dass ein starkes Atmosphären- und Ozeanereignis im Zusammenhang mit der Nordatlantischen Oszillation zusätzliche Algenteppiche in die Region trieb und so das Algenwachstum anheizte. Unklar ist jedoch, ob und in welchem Maß auch andere Faktoren wie Düngereinträge aus dem Amazonasbecken eine Rolle spielen. Die Ausbreitung der Braunalgen hat reale Auswirkungen auf die Küstengemeinden, verschmutzt Strände, beeinträchtigt die Fischerei und den Tourismus und bringt Gesundheitsrisiken mit sich.
