Science

ReefWave ist ein "Thermomix für die Korallenzucht"

Weniger als ein Prozent des Meeresbodens sind laut der UN mit Korallen bedeckt. Und gerade hier tobt Leben in schillernder Vielfalt. In den bunten Korallen findet laut Greenpeace ein Viertel aller bekannten Meeresbewohner ein Zuhause. Diese Riffe sind die artenreichsten Lebensräume im Meer und sichern für Millionen von Menschen weltweit den täglichen Fischfang und damit das Überleben. Zusätzlich schützen sie Küstenregionen vor Erosion und Überschwemmungen. Nebenbei binden sie noch große Mengen an CO2.

Vor allem die durch den Klimawandel bedingten steigenden Wassertemperaturen haben marine Ökosysteme in den vergangenen Jahrzehnten aber massiv geschwächt. 2024 wurde die 4. globale Massenbleiche dokumentiert – eine extreme Stressreaktion der Korallen, die zu Verblassung und potenziellem Absterben führt.

Ohne gezielte Schutzmaßnahmen könnten bis Ende des Jahrhunderts bis zu 99 Prozent aller Korallenriffe verschwinden. Der Global Tipping Points Report 2025 betont, dass selbst bei Einhaltung des 1,5-Grad-Klimaziels ein weltweites Korallensterben droht. Ihr Verlust gefährdet die Biodiversität und erhöht gleichzeitig das Risiko für Küstenschäden und damit für Menschen.

Modulare Tanks

Internationale Forschungseinrichtungen arbeiten daher an der Züchtung klimaresistenter Korallen – ein komplexer Prozess. Das von der Österreichischen Forschungsförderungsgesellschaft (FFG) unterstützte Projekt ReefWave des Unternehmens Blue Planet Ecosystems will diesen vereinfachen. Die Züchtung findet in modularen Tanks statt, in denen das marine Ökosystem nachgeahmt wird.

Im modularen ReefWave-Tank wird das marine Ökosystem detailgetreu nachgeahmt.

Laut dem Unternehmensgründer Paul Schmitzberger ist der Tank mit einer sogenannten physischen Künstlichen Intelligenz (KI) verknüpft: Das System erfasst Daten des marinen Ökosystems, analysiert sie und kann darauf einwirken. „Es ist beispielsweise in der Lage, zu analysieren, wie sich Korallen verhalten, wenn die Wassertemperatur um ein Grad angehoben wird, oder wie sich Wachstumsraten und Farbe verändern. Forscher müssen diese Daten normalerweise manuell erheben – ein enormer Aufwand. Unser System erledigt dies alle 120 Sekunden“, sagt Schmitzberger. 

Um die Hitzetoleranz der Korallen zu testen, wird die Wassertemperatur schrittweise erhöht. Daneben können auch andere natürliche Umweltbedingungen präzise nachgebildet werden, indem reale Ökosystemdaten in den ReefWave-Tank übertragen werden. „So lassen sich auch Korallenbleichen simulieren, um zu beobachten, wie schnell sich die Korallen erholen oder absterben. Am Ende weiß man, welche Art sich besonders gut eignet und vermehrt werden sollte“, erklärt Schmitzberger. Diese könne anschließend lokal wieder angesiedelt werden.

Fakten

Regenerierung
Nicht jede Koralle erholt sich gleich: Manche Riffe regenerieren sich nach Schäden, andere sterben ab. Ausschlaggebend ist, wie sich junge Korallen ansiedeln.

Biologische Eigenschaft
Studien zeigen, dass einige Arten wenige, andere viele erwachsene Korallen in ihrer Nähe brauchen. Diese Unterschiede entscheiden über das Überleben des Riffs und helfen, gezielt Arten für die Renaturierung auszuwählen.

Gleiche Daten weltweit

Um das marine Ökosystem so realistisch wie möglich abzubilden, umfasst ReefWave eine Wellensimulation. „Unser System kann eine Strömungsgeschwindigkeit von 115 Millilitern pro Sekunde für eine bestimmte Koralle präzise einstellen – eine Genauigkeit, die mit anderen Systemen nicht erreichbar ist“, sagt Schmitzberger. Mit Kameras werden die Organismen beobachtet und ihr Verhalten  – etwa Wachstumstempo oder Farbänderung – mithilfe einer KI-gestützten Bildauswertung analysiert. „Unsere KI erkennt beispielsweise, dass Korallen bei einer Wassertemperatur von 30 Grad ausbleichen.“

Da alle Anlagen standardisiert und automatisiert sind, können sie weltweit eingesetzt werden. „Unsere Systeme funktionieren wie ein Thermomix für Korallenzucht und Aquakultur: Auch ohne spezifisches Fachwissen lassen sich optimale Bedingungen für die Korallenzucht schaffen“, sagt der Experte. Entwickelt etwa eine Universität in Australien ein neues Protokoll, könne es sofort auf alle ReefWave-Systeme übertragen werden. So ließen sich Experimente in Österreich genau so durchführen wie in Australien. 

Verschwinden begrenzen

Im Mai soll das System an die australische Queensland University und andere Institute geschickt werden. „Ziel ist es, mithilfe dieser Systeme in einem vergleichsweise kurzen Zeitraum – ich spreche hier von etwa 10 Jahren – ein tiefgreifendes Verständnis dafür zu entwickeln, wie marine Ökosysteme funktionieren, bevor sie unwiederbringlich verschwinden“, betont Schmitzberger.

Generell könnten Projekte wie ReefWave das Verschwinden von Korallenriffen begrenzen. Für Firmen wie Blue Planet Ecosystems bleibt dennoch ein Risiko: Mittel- bis langfristige Umweltschutzprojekte stoßen ihm zufolge oft auf begrenzte Investitionsbereitschaft. „Die Entwicklung eines nachhaltigen Geschäftsmodells, das ReefWave unabhängig von öffentlichen Fördermitteln trägt, bleibt daher eine Herausforderung.“

Diese Serie erscheint in redaktioneller Unabhängigkeit mit finanzieller Unterstützung der Forschungsförderungsgesellschaft (FFG).

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Andreea Bensa-Cruz

Andreea Bensa-Cruz beschäftigt sich mit neuesten Technologien und Entwicklungen in der Forschung – insbesondere aus Österreich – behandelt aber auch Themen rund um Raumfahrt sowie Klimawandel.

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