Schlagwort: Refugium

  • Wie Makroalgen Korallen im Meerwasseraquarium unterstützen

    Rote Makroalge ReefVelvet (Gracilaria sp.) im Meerwasseraquarium
    ReefVelvet (Gracilaria sp.) · Foto: SeaFlora

    Makroalgen können Nährstoffe aufnehmen, nächtliche pH-Schwankungen abmildern und Rückzugsräume für Kleinstlebewesen schaffen. Entscheidend ist ein kontrollierter Einsatz mit passender Beleuchtung und regelmäßiger Ernte.

    Korallen brauchen kein möglichst steriles Wasser. Sie benötigen ein stabiles, gut belüftetes System, in dem Stickstoff, Phosphor, Kohlenstoff und Spurenelemente in einem ausgewogenen Verhältnis verfügbar bleiben. Richtig eingesetzte Makroalgen können dieses Gleichgewicht unterstützen. Ihr Nutzen entsteht jedoch nicht allein durch ihre Anwesenheit, sondern durch gesundes Wachstum, eine geeignete Platzierung und die regelmäßige Entnahme von Biomasse.

    Makroalgen unterstützen das gesamte Riffsystem

    Die Algen im Korallengewebe und sichtbare Makroalgen erfüllen unterschiedliche Aufgaben. Mikroskopisch kleine Symbiodiniaceae leben im Gewebe vieler Korallen und versorgen ihre Wirte über die Photosynthese mit einem erheblichen Teil der benötigten Energie. Makroalgen wachsen dagegen außerhalb der Koralle. Sie unterstützen Korallen deshalb vor allem indirekt, indem sie die Wasserchemie und das biologische Umfeld des Aquariums beeinflussen.

    In einem gut abgestimmten System können Makroalgen gelöste Nährstoffe aufnehmen, den täglichen Kohlendioxidkreislauf beeinflussen und einen geschützten Lebensraum für Kleinstlebewesen bilden. Keine dieser Wirkungen ist automatisch. Sie hängt von der Algenart, der vorhandenen Biomasse, Licht, Strömung, Temperatur und der tatsächlichen Nährstoffverfügbarkeit ab.

    Nährstoffe aufnehmen und tatsächlich exportieren

    Wachsende Makroalgen bauen Stickstoff und Phosphor in ihr Gewebe ein. Dafür nutzen sie unter anderem Ammonium, Nitrat und Phosphat aus dem Wasser. Schnell wachsende, fein verzweigte Arten besitzen im Verhältnis zu ihrer Masse eine große Oberfläche und können gelöste Nährstoffe besonders wirksam aufnehmen. Untersuchungen an Rifforganismen und in marinen Filtersystemen bestätigen diese grundsätzliche Fähigkeit, zeigen aber zugleich deutliche Unterschiede zwischen Arten und Haltungsbedingungen.

    Der entscheidende Schritt ist die Ernte. Solange die gebundenen Stoffe als Algenmasse im Aquarium verbleiben, sind sie lediglich vorübergehend gespeichert. Stirbt die Alge ab und wird zersetzt, gelangen viele dieser Stoffe wieder in den Kreislauf. Erst wenn ein Teil der gesund gewachsenen Biomasse aus dem System entfernt wird, findet ein echter Nährstoffexport statt.

    Eine große, schlecht durchströmte Algenmasse ist deshalb nicht zwangsläufig leistungsfähiger. Im Inneren können Lichtmangel, Detritus und abgestorbene Bereiche entstehen. Regelmäßiges Auslichten erhält aktive Wachstumszonen und macht die Wirkung besser steuerbar.

    Korallen brauchen Nährstoffe in einem stabilen Verhältnis

    Makroalgen sollten Nährstoffspitzen begrenzen und nicht jeden messbaren Rest aus dem Wasser ziehen. Korallen und ihre Symbionten benötigen Stickstoff und Phosphor für Wachstum, Zellaufbau und Photosynthese. Besonders eine starke Phosphatverarmung bei gleichzeitig verfügbarer Stickstoffquelle kann die Symbiose belasten. Studien zeigen, dass ein ungünstiges Verhältnis beider Nährstoffe Photosynthese, Gewebemasse und Widerstandskraft der Korallen beeinträchtigen kann.

    Die richtige Zielgröße lautet daher nicht Null, sondern Stabilität. Sinnvoll ist es, Nitrat und Phosphat anfangs engmaschig zu messen und den Verlauf gemeinsam mit dem Algenwachstum und dem Erscheinungsbild der Korallen zu beurteilen. Fallen die Werte rasch, werden Korallen heller oder stagniert das Algenwachstum, können Beleuchtungsdauer oder Algenmenge reduziert werden. Ein allgemeingültiger Idealwert lässt sich nicht nennen, weil Besatz, Fütterung, Korallenarten und Messmethoden von Becken zu Becken variieren.

    Nächtliche Schwankungen des pH-Werts abmildern

    Bei Licht nehmen Makroalgen für ihre Photosynthese Kohlendioxid auf und geben Sauerstoff ab. Dadurch kann der pH-Wert im beleuchteten Bereich steigen. In der Dunkelphase verbrauchen auch Makroalgen Sauerstoff und geben Kohlendioxid ab. Wird ein Refugium zeitversetzt zum Hauptbecken beleuchtet, setzt dort die Photosynthese ein, während die Beleuchtung über den Korallen aus ist. Das kann den nächtlichen pH-Abfall abmildern.

    Wie stark dieser Effekt ausfällt, hängt von Algenmasse, Lichtleistung, Gasaustausch und dem Gesamtstoffwechsel des Beckens ab. Ein gegenläufiger Lichtzyklus ersetzt weder ausreichende Oberflächenbewegung noch eine stabile Karbonathärte. Er ist vielmehr ein biologischer Baustein, dessen Wirkung sich am besten über einen pH-Verlauf über mehrere Tage beurteilen lässt.

    Ein Refugium stärkt das Kleinstleben

    Dicht verzweigte Makroalgen bilden eine dreidimensionale Struktur, in der sich Copepoden, Amphipoden, kleine Würmer und andere Mikroorganismen ansiedeln können. In einem Refugium sind sie vor vielen Fressfeinden geschützt. Ein Teil dieser Organismen und ihrer Entwicklungsstadien gelangt mit der Wasserströmung in das Hauptbecken und ergänzt dort das natürliche Nahrungsnetz.

    Das ersetzt keine bedarfsgerechte Fütterung, kann aber die biologische Vielfalt des Systems erhöhen. Voraussetzung ist eine ausreichend offene Algenstruktur. Stark verdichtete oder mit Detritus zugesetzte Bestände verlieren diesen Vorteil und sollten vorsichtig in entnommenem Aquarienwasser ausgespült und ausgelichtet werden.

    Weniger freie Ressourcen für unerwünschte Algen

    Kräftig wachsende Makroalgen nutzen einen Teil der gelösten Nährstoffe, die sonst auch Fadenalgen oder andere unerwünschte Aufwuchsformen fördern könnten. Damit können sie die Nährstoffkontrolle unterstützen. Sie beseitigen jedoch nicht automatisch jede Algenplage im Schaubecken. Dort entscheiden zusätzlich Licht, Oberflächen, Detritusablagerungen, Strömung und Fraßdruck darüber, welche Organismen sich durchsetzen.

    Makroalgen wirken deshalb am zuverlässigsten als Teil eines Gesamtkonzepts aus angepasster Fütterung, guter Abschäumung, ausreichender Strömung, regelmäßiger Pflege und passendem Besatz.

    Der richtige Platz für Makroalgen

    Für die reine Nährstoffkontrolle ist ein separates Refugium meist die sicherste Lösung. Die Algen lassen sich gezielt beleuchten, leicht ernten und von Korallen fernhalten. Außerdem bleibt das Kleinstleben weitgehend vor Fischen geschützt. Ein Algenreaktor bietet ähnliche Kontrolle auf kleiner Fläche, schafft aber meist weniger frei zugänglichen Lebensraum für Mikrofauna.

    Im Schaubecken können dekorative Arten eine natürliche Gestaltung ermöglichen. Dort muss ihre Wuchsform zum Becken passen. Schnell kriechende, stark fragmentierende oder sehr groß werdende Arten brauchen konsequente Pflege. Zwischen Makroalgen und Korallengewebe sollte ausreichend Abstand bleiben, damit weder Beschattung noch Scheuern oder direkter chemischer Kontakt entstehen.

    Welche Arten sich besonders eignen

    • Chaetomorpha wächst als lockeres Geflecht und bildet keine Haftorgane im Riffaufbau. Sie eignet sich deshalb besonders für Refugien und lässt sich gut portionsweise ernten.
    • Ulva kann bei passenden Bedingungen schnell wachsen und wird von vielen Pflanzenfressern angenommen. Dünne Blätter und lose Fragmente sollten regelmäßig kontrolliert werden.
    • Gracilaria verbindet dekorativen Wuchs mit einer brauchbaren Nährstoffaufnahme. Je nach Art kann sie im Refugium oder kontrolliert im Schaubecken gepflegt werden.
    • Codium wächst meist ruhiger und eignet sich eher als strukturgebende Zieralge. Für einen schnellen Nährstoffexport ist sie gewöhnlich weniger leistungsstark als rasch wachsende, fein verzweigte Arten.
    • Halimeda bildet kalkhaltige Segmente und ist vor allem gestalterisch interessant. Da sie Calcium und Karbonat bindet, sollte sie nicht als klassische Exportalge betrachtet werden.
    • Caulerpa kann sehr schnell wachsen, aber auch tief in den Riffaufbau einwachsen und sich über Fragmente ausbreiten. Sie verlangt eine besonders konsequente Begrenzung und regelmäßige Kontrolle.

    Die Eignung lässt sich nicht allein an der Farbe oder am Namen der Gattung ablesen. Arten und sogar einzelne Bestände können sich in Wachstum, Empfindlichkeit und chemischen Wechselwirkungen unterscheiden. Für den Einstieg ist eine gut kontrollierbare Art meist sinnvoller als die maximal schnell wachsende.

    Risiken entstehen vor allem durch falsche Platzierung

    Makroalgen und Korallen konkurrieren in der Natur um Raum und Licht. Bei direktem Kontakt können manche Algen Korallengewebe beschatten, mechanisch reizen oder chemisch beeinflussen. Feldversuche haben für bestimmte Arten deutlich schädliche, teilweise allelopathische Wirkungen nachgewiesen. Daraus folgt nicht, dass jede Makroalge für Korallen gefährlich ist. Es spricht aber klar dafür, unbekannte oder stark wachsende Arten nicht unmittelbar an Korallen zu setzen.

    Weitere Risiken sind ein plötzlicher Zerfall größerer Algenmengen, die Anreicherung von Detritus und eine zu starke Entnahme von Nährstoffen oder Spurenelementen. Blass werdende, glasige oder sich auflösende Bereiche sollten sofort entfernt werden. Bei ungeklärten Veränderungen an Korallen ist neben den üblichen Wasserwerten auch die räumliche Nähe zu Makroalgen zu prüfen.

    So gelingt der Einstieg in der Praxis

    1. Ziel festlegen: Soll die Alge vor allem Nährstoffe exportieren, den nächtlichen pH-Verlauf unterstützen oder das Schaubecken gestalten? Davon hängen Art und Standort ab.
    2. Mit kleiner Biomasse beginnen: Ein moderater Bestand lässt sich besser beobachten und verhindert, dass Nährstoffe zu schnell absinken.
    3. Licht und Strömung anpassen: Eine Beleuchtungsdauer von etwa acht bis zwölf Stunden ist ein vorsichtiger Ausgangspunkt. Für die pH-Unterstützung kann das Refugium zeitversetzt zum Hauptbecken beleuchtet werden. Die Strömung sollte alle Bereiche erreichen, ohne empfindliche Thalli ständig zu beschädigen.
    4. Werte und Wachstum dokumentieren: Nitrat, Phosphat und möglichst auch der pH-Tagesverlauf sollten in der Einfahrphase regelmäßig erfasst werden. Fotos unter gleichen Bedingungen machen Veränderungen der Biomasse sichtbar.
    5. Teilweise und regelmäßig ernten: Gesunde Wachstumszonen bleiben erhalten, während die entnommene Biomasse Stickstoff und Phosphor aus dem System entfernt.
    6. Korallenkontakt vermeiden: Lose Fragmente werden entfernt und dekorative Bestände rechtzeitig zurückgeschnitten, bevor sie Korallen beschatten oder berühren.

    Fazit

    Makroalgen können Korallen wirkungsvoll unterstützen, wenn sie als steuerbarer Teil des Aquariums gepflegt werden. Sie binden gelöste Nährstoffe, können den nächtlichen pH-Verlauf abmildern und schaffen Lebensraum für Kleinstlebewesen. Der Nutzen bleibt erhalten, wenn die Algen gesund wachsen, regelmäßig ausgelichtet werden und keinen direkten Kontakt zu Korallen haben. Entscheidend ist ein ausgeglichenes System mit messbaren Nährstoffen und stabilen Verhältnissen. Eine möglichst große Algenmasse oder nicht nachweisbare Nährstoffwerte sind kein Selbstzweck.

    Quellen und weiterführende Literatur

    • Li, X., Deng, Y., Li, X., Ma, X., Wang, J. & Li, J. (2020). Integration of Marine Macroalgae (Chaetomorpha maxima) with a Moving Bed Bioreactor for Nutrient Removal from Maricultural Wastewater. Archaea, 2020, 8848120. doi:10.1155/2020/8848120
    • den Haan, J. et al. (2016). Nitrogen and phosphorus uptake rates of different species from a coral reef community after a nutrient pulse. Scientific Reports, 6, 28821. doi:10.1038/srep28821
    • Rosset, S. et al. (2017). Phosphate deficiency promotes coral bleaching and is reflected by the ultrastructure of symbiotic dinoflagellates. Marine Pollution Bulletin, 118, 180–187. doi:10.1016/j.marpolbul.2017.02.044
    • Rasher, D. B. et al. (2011). Macroalgal terpenes function as allelopathic agents against reef corals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 108, 17726–17731. doi:10.1073/pnas.1108628108
    • Weber, L. et al. (2022). Distinguishing the molecular diversity, nutrient content, and energetic potential of exometabolomes produced by macroalgae and reef-building corals. Proceedings of the National Academy of Sciences, 119, e2110283119. doi:10.1073/pnas.2110283119