Sandkoralle © Teresa Zuberbühler

Korallenriffe sind die größten von Lebewesen geschaffenen Bauwerke. Kein von Menschen errichtetes Gebäude kann es mit diesen über insgesamt 190 km² ausgebreiteten Kalkgebilden aufnehmen. Zudem gehören sie zu den artenreichsten und produktivsten Lebensräumen der Erde. Die Produktionsleistung eines Korallenriffs übertrifft das Potential des umgebenden Klarwassers um fast zwei Zehnerpotenzen. Seine Artenvielfalt ist nur mit der des tropischen Regenwaldes zu vergleichen. Wissenschaftler schätzen die Anzahl der Arten auf etwa 400.000, von denen bisher erst 60.000 bekannt sind.

Der Entstehung der riesigen Korallenriffe wäre ohne eine Symbiose nicht möglich gewesen. Die meisten riffbildenden Korallen gehören zu der Ordnung der Steinkorallen. Einzellige Algen, sogenannte Zooxanthellen, leben dabei als intrazelluläre Endosymbionten in den Zellen der Koralle, des Wirtes. Sowohl die Algen als auch die Korallen profitieren von dieser Beziehung:

Die Zooxanthellen genießen einen erhöhten Schutz, da sie sich permanent innerhalb der Zelle des Wirtes aufhalten und somit eine Gefährdung durch Fraßfeinde wegfällt. Zusätzlich stehen den Algen vermehrt anorganische Substanzen wie Phosphat, Stickstoff und Kohlendioxid, dessen Partialdruck innerhalb der Wirtszelle erheblich größer ist als im umgebenden Wasser, für die Photosynthese zur Verfügung.

	Koralle © IMSI Masterclips

Die von den Zooxanthellen durch Photosynthese erzeugten Stoffe werden teilweise ausgeschleust und gelangen somit in das Cytoplasma des Wirtes. Durch diese an den Wirt abgeführten Stoffe kann ein erheblicher Anteil, bei günstigen Bedingungen sogar der gesamte Stoffwechselbedarf der Koralle, durch die Symbionten gedeckt werden. Die Algen ihrerseits können sich diese "Miete" an die Koralle leisten, da der eigene Energieverbrauch im Vergleich zu freilebenden Formen, die mehr in Wachstum und Fortpflanzung investieren müssen, gering ist.

Zusätzlich wird durch diese Symbiose das Riffwachstum gefördert. Zur Kalkbildung müssen Calcium-Ionen und Kohlendioxid zu Calciumcarbonat zusammentreten. Die Algen beschleunigen diesen Prozess, indem sie durch Photosysnthese Kohlendioxid verbrauchen und dieses dem Reaktionsgleichgewicht entziehen. Die Korallen können mithilfe der Symbiose leichter Kalk bilden, das Riff wächst schneller.

Doch die riesigen Korallenriffe sind heute in Gefahr. Durch die zunehmende Emission von Treibhausgasen hat sich die Wassertemperatur der Weltmeere in den letzten 100 Jahren um ein Prozent erhöht. Diese Erwärmung führt bei den temperaturempfindlichen Korallen zu einem Ausstoßen der Symbionten. Das durchscheinende Kalkskelett lässt die Korallen ohne Algen weiß erscheinen. Daher wird das Phänomen auch Korallenbleiche oder "coral bleaching" genannt. Ohne die Symbionten ist der Stoffwechsel des Wirtes stark geschwächt und oft sterben die Tiere ab, bevor sie erneut von Zooxanthellen besiedelt werden können. Durch diese Trennung der Symbiosepartner sterben ganze Riffsysteme ab.