Standortfaktoren
Abiotische Faktoren begrenzen Korallenriffe auf bestimmte Regionen unserer Erde, da sie das Riffwachstum limitieren. Zu diesen Faktoren gehören die Temperatur und deren Schichtung im Riff, die Lichtverhältnisse, die Salinität des Meeres, Druckverhältnisse, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, pH-Wert und die vorherschende Strömung und Wellenbewegung. Diese abiotischen Faktoren haben neben der Zusammensetzung der Organismen (also den biotischen Faktoren) großen Einfluss auf das Riff und sind ebenso Schwankungen im Laufe des Tages und der Jahreszeiten unterworfen.
Temperatur
Die Wachstumsstandorte der Korallenriffe weisen relativ gleich bleibende Bedingungen auf, die sich zum großen Teil im Bereich der 20°-Isotherme abspielen. Optimale Wachstumsbedingungen finden Korallenriffe bei durchschnittlichen Wassertemperaturen von 25 bis 26°Celsius vor. Fallen die Temperaturen unter 20°Celsius so sinkt zunächst die Wachstumsrate der riffbildenden Korallen. Fallen die Temperaturen jedoch weiter, so sterben die Korallen. Bei einer Wassertemperatur von 15°C geschieht dies bereits nach 24 Stunden und alle Korallen sind tot.
Bei ansteigenden Temperaturen über 29°Celsius kommt es durch den Stressfaktor dem die Korallen dadurch ausgesetzt sind zur so genannten Korallenbleiche. Die Alge, die in der Koralle lebt, produziert falsche Stoffwechselprodukte und wird von ihrem Wirten abgestoßen. Diese obligate Endosymbiose zwischen Koralle und seiner Zooxanthellen ist lebensnotwendig für das Überleben des Riffes. Kehrt der Symbiont nicht innerhalb eines halben Jahres zu seinem Wirten zurück, so sterben die Korallenpolypen.
Lichtverhältnisse
Licht ist der begrenzende Faktor bei der Verbreitung des Riffes in tieferes Wasser. In Tiefen von 70 bis 90m können Korallen kaum noch wachsen. Die Lichtintensität liegt hier unter 10% im Vergleich zur Oberfläche. Die Abhängigkeit des Korallenwachstums vom Licht rührt von der symbiotischen Beziehung zwischen Korallen und den Algen her. Die autotrophen Zooxanthellen benötigen das Sonnenlicht für ihre Photosynthese, um mit Hilfe des Lichtes aus Wasser und Kohlendioxid Zucker und Sauerstoff zu gewinnen. Der Zucker ernährt sowohl die Algen als auch die Korallenpolypen.
Aber der Lichtgradient im Riff ändert sich nicht nur von oben nach unten, sondern auch innerhalb des Riffes entstehen durch das unterschiedliche Wachstum der Korallen selbst vielfältige Licht-Schatten Bereiche. Um sich an diese Lichtverhältnisse anzupassen, wachsen die Korallen in verschiedenen Bereichen unterschiedlich gut. Dadurch differenziert sich das Riff in ökologisch unterschiedliche Bereiche und es entstehen unterschiedliche ökologische Nischen.
Neben dem physikalischen Raum, den ein Organismus besetzt, beschreibt die ökologische Nische auch das spezifische Wirkungsfeld einer Art, die durch ein System von Wechselbeziehungen zwischen dem Organismus und seiner Umwelt entsteht.
Salinität
Optimale Wachstumsbedingungen finden die riffbauenden Organismen bei einem durchschnittlichen Salzgehalt im Sommer von 36 Promille und im Spätsommer von 28 bis 32 Promille vor. Dabei werden höhere Salzgehalte bis maximal 45 Promille leichter akzeptiert als zu niedrige. Das stellt ein Problem in der Regenzeit dar und durch eventuelle Einleitungen von Süßwasser durch eine wachsende Anzahl von Hotels an der Küstenlinie. Obwohl Korallen kurzzeitig einen niedrigeren Salzgehalt bis zu 75% unter dem Normalwert tolerieren, sterben sie nach kurzer Einwirkungszeit ab. Daher findet man auch keine Koralleriffe im Einflussbereich von Süßwasser wie zum Beispiel in Flussmündungen.
Als limitierend für das Riffwachstum erweisen sich vor allem PO4-P und NH4, die im oligotrophen Riff sogar über dem Wert des Riff umspülenden Wassers liegt. Die Konzentration von PO4-P ist im Riff gewöhnlich nur geringfügig höher als im umgebenden Ozean. Sie liegt jedoch nahe am limitierenden Faktor für das Phytoplanktonwachstum.
Die NH4 Konzentration liegt gewöhnlich höher als im umgebenden Ozean und über der für das Phytoplankton limitierenden Konzentration.
Aus diesem Grund zeigen sich die Riffe auch ausgesprochen nährstoff- und phytoplanktonarm. Das autotrophe Phytoplankton wird als Primärproduzent jedoch für die Nahrungskette in jedem ökologischen System benötigt, um die folgenden Kettenmitglieder zu ernähren. Energie geht in der Nahrungspyramide unter anderem durch die Stoffwechselreaktionen der lebenden Organismen verloren. Aus diesem Grund ist die enge Endosymbiose zwischen Koralle und Algen unerlässlich für das überleben der Korallen. Die Höhe der autotrophen Primärproduktion hängt jedoch nicht absolut vom Vorrat an anorganischen Nährstoffen im Korallengarten ab, denn das System ist auch mit dem umfließenden Meerwasser verbunden.
Abiotische Faktoren begrenzen Korallenriffe auf bestimmte Regionen unserer Erde, da sie das Riffwachstum limitieren. Zu diesen Faktoren gehören die Temperatur und deren Schichtung im Riff, die Lichtverhältnisse, die Salinität des Meeres, Druckverhältnisse, Kohlenstoffdioxid, Sauerstoff, Stickstoff, Phosphor, Schwefel, pH-Wert und die vorherschende Strömung und Wellenbewegung. Diese abiotischen Faktoren haben neben der Zusammensetzung der Organismen (also den biotischen Faktoren) großen Einfluss auf das Riff und sind ebenso Schwankungen im Laufe des Tages und der Jahreszeiten unterworfen.
Temperatur
Die Wachstumsstandorte der Korallenriffe weisen relativ gleich bleibende Bedingungen auf, die sich zum großen Teil im Bereich der 20°-Isotherme abspielen. Optimale Wachstumsbedingungen finden Korallenriffe bei durchschnittlichen Wassertemperaturen von 25 bis 26°Celsius vor. Fallen die Temperaturen unter 20°Celsius so sinkt zunächst die Wachstumsrate der riffbildenden Korallen. Fallen die Temperaturen jedoch weiter, so sterben die Korallen. Bei einer Wassertemperatur von 15°C geschieht dies bereits nach 24 Stunden und alle Korallen sind tot.
Bei ansteigenden Temperaturen über 29°Celsius kommt es durch den Stressfaktor dem die Korallen dadurch ausgesetzt sind zur so genannten Korallenbleiche. Die Alge, die in der Koralle lebt, produziert falsche Stoffwechselprodukte und wird von ihrem Wirten abgestoßen. Diese obligate Endosymbiose zwischen Koralle und seiner Zooxanthellen ist lebensnotwendig für das Überleben des Riffes. Kehrt der Symbiont nicht innerhalb eines halben Jahres zu seinem Wirten zurück, so sterben die Korallenpolypen.
Lichtverhältnisse
Licht ist der begrenzende Faktor bei der Verbreitung des Riffes in tieferes Wasser. In Tiefen von 70 bis 90m können Korallen kaum noch wachsen. Die Lichtintensität liegt hier unter 10% im Vergleich zur Oberfläche. Die Abhängigkeit des Korallenwachstums vom Licht rührt von der symbiotischen Beziehung zwischen Korallen und den Algen her. Die autotrophen Zooxanthellen benötigen das Sonnenlicht für ihre Photosynthese, um mit Hilfe des Lichtes aus Wasser und Kohlendioxid Zucker und Sauerstoff zu gewinnen. Der Zucker ernährt sowohl die Algen als auch die Korallenpolypen.
Aber der Lichtgradient im Riff ändert sich nicht nur von oben nach unten, sondern auch innerhalb des Riffes entstehen durch das unterschiedliche Wachstum der Korallen selbst vielfältige Licht-Schatten Bereiche. Um sich an diese Lichtverhältnisse anzupassen, wachsen die Korallen in verschiedenen Bereichen unterschiedlich gut. Dadurch differenziert sich das Riff in ökologisch unterschiedliche Bereiche und es entstehen unterschiedliche ökologische Nischen.
Neben dem physikalischen Raum, den ein Organismus besetzt, beschreibt die ökologische Nische auch das spezifische Wirkungsfeld einer Art, die durch ein System von Wechselbeziehungen zwischen dem Organismus und seiner Umwelt entsteht.
Salinität
Optimale Wachstumsbedingungen finden die riffbauenden Organismen bei einem durchschnittlichen Salzgehalt im Sommer von 36 Promille und im Spätsommer von 28 bis 32 Promille vor. Dabei werden höhere Salzgehalte bis maximal 45 Promille leichter akzeptiert als zu niedrige. Das stellt ein Problem in der Regenzeit dar und durch eventuelle Einleitungen von Süßwasser durch eine wachsende Anzahl von Hotels an der Küstenlinie. Obwohl Korallen kurzzeitig einen niedrigeren Salzgehalt bis zu 75% unter dem Normalwert tolerieren, sterben sie nach kurzer Einwirkungszeit ab. Daher findet man auch keine Koralleriffe im Einflussbereich von Süßwasser wie zum Beispiel in Flussmündungen.
Als limitierend für das Riffwachstum erweisen sich vor allem PO4-P und NH4, die im oligotrophen Riff sogar über dem Wert des Riff umspülenden Wassers liegt. Die Konzentration von PO4-P ist im Riff gewöhnlich nur geringfügig höher als im umgebenden Ozean. Sie liegt jedoch nahe am limitierenden Faktor für das Phytoplanktonwachstum.
Die NH4 Konzentration liegt gewöhnlich höher als im umgebenden Ozean und über der für das Phytoplankton limitierenden Konzentration.
Aus diesem Grund zeigen sich die Riffe auch ausgesprochen nährstoff- und phytoplanktonarm. Das autotrophe Phytoplankton wird als Primärproduzent jedoch für die Nahrungskette in jedem ökologischen System benötigt, um die folgenden Kettenmitglieder zu ernähren. Energie geht in der Nahrungspyramide unter anderem durch die Stoffwechselreaktionen der lebenden Organismen verloren. Aus diesem Grund ist die enge Endosymbiose zwischen Koralle und Algen unerlässlich für das überleben der Korallen. Die Höhe der autotrophen Primärproduktion hängt jedoch nicht absolut vom Vorrat an anorganischen Nährstoffen im Korallengarten ab, denn das System ist auch mit dem umfließenden Meerwasser verbunden.
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