Die Reste verkalkte Rotalgen, die wie winzige Riffkorallen aussehen, bilden vor den norwegischen Felsküsten ein besonders Ökosystem – Maerl beds. An der französischen Mittelmeerküste heißt dieses Ökosystem treffend „Coralligène“. Solche Maerlböden (Maerl Beds) sind wenige Zentimeter hohe Lebensräume für eine artenreiche Lebensgemeinschaft wie Muscheln, Seeigel, See- und Schlangensterne sowie Borstenwürmer. Für kleine Organismen ist das Geflecht ein dreidimensionaler Miniatur-Riff-Garten.

Der Biologe Erwann Legrand erforscht diese zwar weltweit vorkommenden, aber an der norwegischen Küste noch wenig bekannten Ökosystem für das norwegische Institute of Marine Research. Er ist spezialisiert auf benthische Systeme, also Habitate am Meeresboden und Strand und analysiert die Auswirkungen menschlicher Aktivitäten.
Er stammt aus Frankreich und hat dort über solche Maerl beds seinen PhD geschrieben, nun leitet er ein Forschungsprojekt in Norwegen dazu. Dazu kartierte die Arbeitsgruppe zunächst Maerl Beds auf den Lofoten, einer Inselgruppe südlich der Vesteralen. “This habitat is probably present in many places along the Norwegian coast north from Trøndelag, perhaps including some of the biggest maerl beds in Europe” meint Erwann Legrand. Es gibt also reichlich zu erforschen!

Ich selbst hatte das Coralligène zunächst bei einer Mittelmeer-Exkursion zur Meeresbiologischen Station Banyuls-sur-Mer kennengelernt und bei meiner Tätigkeit als Pottwal-Guide auch vor Norwegen auf den Vesteralen-Inseln gefunden. Als mir bei einer Tour an einen mir noch unbekannten Strand einer unserer Gäste winzige „Korallen“ zeigte und wissen wollte, ob das Riffkorallen seien, musste ich erstmal genauer hingucken. Das sah wirklich wie Miniatur-Korallen aus! Erst als ich mich hinkniete, erkannte ich die rosafarbenen Krusten und fand bei den weniger verkalkten „Korallen“, dass sie aus winzigen einzelnen Gliedern bestehen. Es waren Rotalgen mit segmentiertem Kalkskelett! Auf einigen abgestorbenen Exemplaren hatte sich weiterer Kalk abgelagert, so dass sie an Riffkorallen erinnerten. Allerdings fehlten ihnen weitere typische Korallenmerkmale. 

Kalkalgen als Ökosystem-Ingenieure

Maerl (oder Maerl beds) bezeichnet einen flachmarinen, küstennahen Sand oder feines Geröll, der zu mehr als 50%, oft zu mehr als 75% aus verzweigten, lebenden und toten Corallinaceen (Rotalgen: Rodophyta) besteht. Maerlböden bestehen aus vielen Schichten ausgedehnter Algenkolonien, die felsige Meeresböden in flachen Gewässern als dicke Teppiche oder Krusten überziehen. Das lebende Maerl ist rosa und wächst in immer neuen Generationen auf den toten, weißen Algentrümmern, der Mini-wald wiegt sich mit der Strömung hin und her und bietet einen niedrigen dreidimensionalen Lebensraum eine reiche Artengemeinschaft. Für das Mittelmeer sind die solche „Coralligenous“-Lebensgemeinschaften sogar als HotSpots der Biodiversität besonders geschützt [Was ihnen in Zeiten der Klimakrise und angesichts der Plastikbelastung exakt nichts nützt – Meertext].
„Maerl ist das, was wir als ‚Ökosystemingenieur‘ bezeichnen: Es schafft Strukturen, die anderen Arten einen Lebensraum bieten“, erklärte Legrand in einer Pressemitteilung des Instituts 2020. So bilden die toten und lebenden segmentierten Rotalgenbüsche ein dichtes Geflecht und wachsen nach oben, dem Licht entgegen – darin ähneln sie tropischen Korallenriffen, nur wesentlich kleiner. Solch ein Garten mit festem Untergrund und vielen Verstecken zieht natürlich viele weitere Arten an und ist dadurch ein Gewusel. Bryozoen (Moostierchen) und Mollusken (Muscheln, Käferschnecken und Schnecken) können weitere wichtige Bestandteile sein. Die sich verhakenden Komponenten bilden z.T. rigide, biostromähnliche (riffartige) Strukturen. Damit bieten sie gerade in den flachen Bereichen der Gezeitenzone einen stabilen Schutz vor der Kraft der Wellen. Dieses Ökosystem ist durch seine Kalkkomponenten gesteinsbildend und die Maerlfazies (Mael-Gestein) an den temperierten nordwesteuropäischen Atlantikküsten weit verbreitet.

Die langsam wachsenden Maerl-Beds sind mit ihrem großen Artenreichtums als ökologisch bedeutsam. Sie sind unter anderem wichtige Aufzuchtgebiete auch für wirtschaftlich wichtige Mollusken, Krebse und Fische, wie u. a. die OSPAR-Konvention zum Schutz der Nordsee und des Nordostatlantiks feststellt. Da eine hohe Biodiversität – also eine hohe Anzahl verschiedener Arten, Ökosysteme und Genome – den besten Schutz gegen äußere Bedrohungen wie die Klimakrise bietet, ist der Schutz und Erhalt dieser flachen rosaroten Miniriffe eine gute Idee. Darum stehen diese Mini-Kalklandschaften in vielen Regionen unter Schutz.

An der langen felsigen Küste Norwegens hingegen waren sie noch wenig erforscht. Legrand und seine Arbeitsgruppe haben dort erstmals systematisch die Ausdehnung dieses Lebensraums katalogisiert und dadurch eine Grundlage für weitere Forschung geschaffen – auch für die mögliche Gefährdung des Maerl durch die immer noch wachsenden Fischzuchten.

Aquakultur und Maerl

„Bislang konzentrierte sich die Forschung zur Anfälligkeit von Maerlböden hauptsächlich auf die Auswirkungen des Klimawandels und der Ozeanversauerung.“ erzählt Legrand, der bereits 2017 dazu eine umfassende Studie publiziert hat. Diese Daten stammen aus französischen Gewässern. „Über die Auswirkungen der Aquakultur gibt es nur sehr wenige Forschungsergebnisse, daher sind viele Menschen daran interessiert, was unsere Ergebnisse zeigen werden“ erklärte er das neue Forschungsprojekt 2020.
Da die Aquakultur – vor allem die Lachszucht – an Norwegens kalten Felsküsten immer noch wächst und ein wichtiger Wirtschaftsfaktor ist, sind deren Auswirkungen auf die Ökosysteme eine wichtige Frage.

„Laborstudien haben gezeigt, dass Emissionen [Hier sind Abwasser und Meeresverschmutzung gemeint – Meertext] negative Auswirkungen auf das Wachstum und das Überleben von Kalkalgen haben können. Es ist jedoch wichtig zu untersuchen, wie dies unter natürlichen Bedingungen funktioniert“, sagt die IMR-Forscherin Vivian Husa. Da gerade die Lachszuchten in Nordnorwegen immer noch wachsen und gerade dort küstennah zwischen 0 und 30 Metern Maerlböden gedeihen, sind solche Interaktionen von erheblicher Bedeutung.

So haben die Forschenden auf den Lofoten Proben von Maerl-Betten aus Gebieten mit Aquakultur und aus deren Umkreis genommen. So konnten sie analysieren, wie und in welchem Umfang die Kalkalgen und die Tiergemeinschaft in ihrer Umgebung durch Einträge an Nähr- und Schadstoffen aus den Farmen beeinträchtigt werden.

Rotalgen und Fischfarmen

Auch vorher war bereits aus anderen Regionen wissenschaftlich nachgewiesen, dass Abwässer aus der Fischzucht die Struktur und Funktionsweise benthischer Ökosysteme verändern. Die Algen der Maerl Beds benötigen Licht für ihre Photosynthese, um zu wachsen. Von Fischfarmen freigesetzte Partikel wie Fischkot und Reste von Nahrungspellets können das Wasser trüben. Dann erhalten die Corallina-Algen weniger Sonnenlicht – das stört oder verhindert gar ihr Wachstum. Unter der Trübung und dem geringeren Corallina-Wachstum leiden dann auch andere Arten dieses besonderen Ökosystems. Gleichzeitig könnte das erhöhte Nährstoffangebot andere Tiere und Pflanzen anlocken und damit das Artengefüge nachhaltig verändern. Meist ersetzen dann wenige, nur wenig spezialisierte und resistentere Arten viele spezialisiertere Arten.

In Norwegen haben die jüngsten technologischen Fortschritte in der Lachsindustrie die Ausweitung der Aquakultur auf flachere Standorte erleichtert. Dies hat nachweislich zu einer zusätzlichen Belastung der Küstenlebensräume geführt, so schreibt das Forschungsteam. Ihre Studie zielte nun darauf ab, solche Umweltveränderungen durch Fischfarmen in ihrer Umgebung zu analysieren und deren konkrete Auswirkungen auf die Struktur und Funktion der Makrofauna-Gemeinschaft in Maerl-Betten zu untersuchen. Da Maerl-/Rhodolith-Betten wichtige Bioingenieure in Küstengewässern sind und eine äußerst vielfältige Makrofauna-Gemeinschaft anziehen, sind die Auswirkungen auf sie besonders stark. Da Maerl ein flaches, langsam wachsendes Ökosystem ist, können Trübstoffe schnell Teile davon „verschütten“ und vom Licht abschneiden.
Zu viele Nährstoffe durch Fischfutterreste und Kot aus Aquakulturen führen außerdem dazu, dass schnellwüchsigere Grünalgen die langsam wachsenden Rotalgen überwuchern (Das gleiche Problem entsteht auch durch die Einleitung städtischer und landwirtschaftlicher Abwässer, was gerade rund um die Britischen Inseln zu einem Absterben der Corallina-Ökosysteme führt – Meertext).

Für die Analyse nahmen Legrand und sein Team aus Maerlböden entlang von Transekten in drei ausgewählten Aquakulturen und außerhalb der Fischzuchten Bohrkerne. Mit einem Kastengreifer (Box Corer) so stanzten sie in Tiefen zwischen 10 und 27 Metern systematisch 0,1 m2 große Proben des Meeresbodens aus.
Für jede Farm wurden Makrofauna-Proben entlang dreier Transekte (zwei bis fünf Kerne pro Transekt) genommen. Die Länge und Richtung der Transekte folgten dem Verbreitungsgebiet der Maerlböden. Nur Proben, die lebende oder tote Kalkalgen enthielten, wurden für die Analyse aufbewahrt – insgesamt 41 Kerne.

Die untersuchten Maerl-Böden bestanden aus Ansammlungen der corallinen Algenarten Lithothamnion soriferum Kjellman und Lithothamnion glaciale Kjellman (Peña et al., 2021), die kürzlich in Boreolithothamnion soriferum (Kjellman) P.W. Gabrielson, Maneveldt, Hughey & V. Peña und Boreolithothamnion glaciale (Kjellman) P.W. Gabrielson, Maneveldt, Hughey & V. Peña (Gabrielson et al., 2023) umbenannt wurden. Diese Neubenennung zeigt bereits, dass dieses Forschungsprojekt Grundlagenforschung ist.

In der Nähe der Käfige wurden hohe Nährstoffkonzentrationen und organische Anreicherung beobachtet – dort existierte nur noch wenig lebendes Maerl. Die stärksten Einflüsse der Lachszuchtbetriebe auf die Makrofauna-Gemeinschaften beschrieben die Forschenden im Umkreis von 100 Metern um die Netzkäfige. Allerdings konnten sie Veränderungen bis zu einer Entfernung von 300 Metern dokumentieren.

In der Nähe der Käfige dominierten in den Lebensgemeinschaften Substratfresser, die in oder auf dem Maerl leben und opportunistischen Arten wie die Borstenwürmer (Polychaeten) Chaetozone sp., Capitella sp. und Scoloplos armiger. Solche Würmer sind gute Indikatoren für anthropogenen Einfluß  und die dadurch schlechtere Wasserqualität (Auch im Süßwasser werden sie als Zeigerarten für ökologische Wassergüte genutzt – Meertext). Umgekehrt wiesen Standorte, die weiter von den Käfigen entfernt lagen, mehr auf dem Maerl lebende Tiergruppen auf, darunter viele Arten, die empfindlich auf organische Anreicherung und Schadstoffe reagieren. Dort waren Schlangensterne (Ophiuroidea) wie Ophiura robusta, der Borstenwurm Proclea graffi und Muschelkrebschen besonders häufig, die für gute ökologische Bedingungen stehen.

Solche signifikanten Unterschiede der Maerl-Bewohner zeigen also klar die Auswirkungen von Aquakulturen. Die Forschenden betonen mit dieser Arbeit von 2024  und anderen Studien die Bedeutung einer sorgfältigen Standortauswahl bei der Errichtung neuer Fischzuchtanlagen.

Nährstoffflut, Toxine und Schwermetalle aus Lachszuchten

In dieser und einer ganzen Reihe weiterer Arbeiten hat die Arbeitsgruppe mittlerweile auch nachgewiesen, wie sich die Lachszucht-Aquakulturen auf einzelne Organismengruppen auswirken. Neben der überreichlichen Nährstoffschwemme aus Resten des ungefressenen Lachsfutters, das nach unten sinkt, haben auch die dort eingesetzten Chemikalien negative Folgen für andere Meeresbewohner.
Darunter sind Medikamente wie etwa Therapeutika gegen „Fischlaus“-Befall. Solche Parasiten sind kleine Krebse, die sich von außen an die Lachse anheften und sich in die Fische hineinfressen, sie kommen vor allem bei dichtem Fischbesatz und zu warmem Wasser vor. Dazu kommen Schwermetalle, die ebenfalls schädliche Auswirkungen auf Arten sowohl in der Wassersäule als auch in den Sedimenten unterhalb der Käfige haben können. Die Ergebnisse zeigen für einige Probenstellen eine teils starke Verschmutzung mit Kupfer, das aus kupferhaltigen Antifouling-Farben stammt. Solche Farben werden häufig auf Lachskäfige aufgetragen, um den Bewuchs mit Muscheln, Polypen und anderen Lebewesen zu verhindern. Solche Antifouling-Mittel sind relativ schwer wasserlöslich und reichern sich in der Regel in Sedimenten in der Nähe der Käfige an, sie sind potenzielle Risiken für empfindliche Gruppen wie Algen, Weichtiere und Krebse. Aufgrund dieser schwerwiegenden Auswirkungen empfehlen die Forscher, Lachsfarmen in mindestens 500 Metern Abstand von Maerl-Ökosystemen zu errichten.

Lecker Lachs?

Für mich sind solche Ergebnisse ein klares Signal, dass Aquakulturen zwar den Jagddruck auf Wildbestände nehmen können. Allerdings werden dann für das Futter von Raubfschen wie Lachsen zu oft andere Fischbestände ausgebeutet, die in den marinen Nahrungsketten fehlen und z B ein Grund für das Seevogelsterben im Nordatlantik sind. In schottischen Gewässern ist die Sandaal-Fischerei zum Schutz von Alkenarten wie Papagientauchern und anderen pelagischen Arten mittlerweile geschlossen worden, in anderen Gewässern jedoch nicht.
Dazu kommt der ökologische Impact solche Aquakulturen, neben Nährstoffeintrag und Schadstoffen wäre da auch noch die Gefahr von Tierseuchen, die in der Massentierhaltung ausbrechen und dann auch Wildbestände infizieren und dezimieren können. Ein weiterer Aspekt ist noch der Kunststoff-Eintrag durch die Netzkäfige ins Meer.
Positiv sind Netzkäfige für manche Meerestiere – Robben haben gelernt, Lachs durch die Netzmaschen zu ziehen, Vögel warten auf vorwitzige Fische und auch kleine Wale kommen gern zum Snacken vorbei [auf Teneriffa habe ich mal beobachtet, wie eine Delphinmutter ihrem Jungtier das “Jagen” an einem Netzkäfig voller Doraden beibrachte – Meertext]. Dafür bezahlen Wildtiere allerdings einen hohen Preis – Nahrungsmangel im Meer, Schadstoffe und Plastik sowie die Gefahr des Verhedderns in Netzen.