Lernübung 5 - Informationen für Lehrende

Einleitung

Korallenriffe sind sehr sensible Ökosysteme. Seit eine direkte Verbindung zu Korallenbleiche festgestellt wurde, richten jetzt Forscher ein besonderes Augenmerk auf die Meerestemperatur. Stressige Umwelteinflüsse lösen Korallenbleiche aus und bringen Korallen dazu, ihre Zooxanthellen aus den Polypen auszustoßen.

Kleinere, örtlich begrenzte Fälle von Korallenbleiche werden gelegentlich durch chemische Verunreinigung des Wassers ausgelöst, aber auch durch übermäßige Sedimentzufuhr und Salzgehaltsverringerung als Folge starker Regenfälle oder Überflutungen. Für massives Ausbleichen scheint die Hauptursache bei erhöhter Wassertemperatur und längeren Sonnenperioden zu liegen. Auch geringfügige Temperaturabweichungen von 1 Grad Celcius über dem normalen Durchschnitt, über einen Zeitraum von einer Woche oder länger, könnten ausreichen, dass Korallen ihre Zooxanthellen abwerfen.

Wenn die Bedingungen sich schnell wieder normalisieren, können sich Korallen erholen. Gegen viele andere Bedrohungen bleiben Korallen jedoch ungeschützt und sterben eventuell an Korallenbleiche.

Übungsziele

Schülerinnen und Schüler lernen, Daten über Meeresoberflächentemperatur (SST) zu lesen und zu verstehen, und daraus zu schließen, wann und ob Korallenbleiche zu erwarten ist.

Übungsmaterialien

• Laden Sie das Arbeitsblatt Meeresoberflächentemperatur und Korallenbleiche (53 MB .rtf-Datei) herunter.
• Internetzugang

Übungsdauer

Eine Unterrichtsstunde

Übungsschritte

• Teilen Sie die Klasse in vier Gruppen auf.
• Sie können die Daten (Karten und Grafiken) für diese Übung gegen andere austauschen. Aktuelle Daten finden Sie auf der Website: https://coralreefwatch.noaa.gov/main/.
  TIPP: Perioden mit vielen Fällen von Korallenbleiche sind für Schülerinnen und Schülern am einfachsten zu verstehen.

Antworten

Ungewöhnlich hohe Wassertemperaturen können direkt zu Korallenbleiche führen. Ihre Aufgabe: Mit Hilfe von Satellitendaten finden Sie heraus, ob diese Bedingung in der Karibik im Frühherbst 2005 vorlag. Eine von folgenden vier Positionen (Riffgebiet) wird Ihrer Gruppe zugeteilt:

• B: Die Bermudas, auf 32,0°N/64,5°W
• LSI: Lee Stocking Island (Bahamas), auf 23,5°N/76,5°W
• PR: Westküste von Puerto Rico, auf 18,0°N/67,5°W
• USVI: US Virgin Islands, auf 18,0°N/65,0°W

A. Welche Bedingungen herrschten am 2. September 2005 auf Ihrem Riff?

Finden Sie Ihr Riff in der Grafik 'Meeresoberflächentemperatur' (SST-Karte). Die Karte zeigt die Meerestemperaturen, die von NOAA-Satelliten gemessen wurden. Die Daten sind in kleine Quadrate aufgeteilt, jedes Quadrat entspricht 50 km².

1. Welche Temperatur herrschte auf Ihrem Riff an diesem Tag?
B:28°C; LSI: 30°C; PR: 29°C; USVI: 29°C

Finden Sie Ihr Riff in der Grafik 'Coral Reef HotSpot'. Diese Karte zeigt Temperaturanomalien (-abweichungen). In diesem Fall betrifft es Temperaturen, die über dem höchsten Monatsdurchschnitt liegen. Ist das betreffende Gebiet weiß, liegen die Temperaturen unter dem Durchschnitt des heißesten Monats. Warme Farben zeigen an, wieviel °C über dem Durchschnitt des heißesten Monats liegen.

2. War es in Ihrem Gebiet ungewöhnlich warm? Wenn ja, wie hoch war die Anomalie?
B:+0.75°C; LSI: +0.25°C; PR: +0.75°C; USVI: +1°C

Meeresoberflächentemperatur (SST) am 2. September 2005

Coral Reef Hotspot am 2. September 2005

B. Wie warm war die Sommersaison insgesamt?

Finden Sie Ihr Riff in der Grafik 'Zeitreihen der Meeresoberflächentemperatur'. Diese Daten, gemessen von NOAA-Satelliten, zeigen die jährlichen Temperaturmuster der jeweiligen Riffgebiete. Hinweis: In jeder Grafik stehen die Daten für die Jahre 2004 und 2005.

Die Meeresoberflächentemperatur (SST) wird dunkelblau dargestellt. Die hellblau gestrichelte Linie steht für die Durchschnittstemperatur des heißesten Monats. Ein Grad höher - die Grenzschwelle für Korallenbleiche - kennzeichnet eine durchgehende hellblaue Linie. Wird im Riff diese Schwelle überstiegen, geraten Korallen in Hitzestress.

3. Mit Hilfe der Temperaturdaten von 2005 für Ihr jeweiliges Gebiet beantworten Sie bitte folgende Fragen:

• Was war die höchste Temperatur?
  B:28.5°C; LSI: 31°C; PR: 30.5°C; USVI: 30°C
• Wie lange (Wochen oder Monate) lag die Temperatur an oder über die Grenzschwelle für Korallenbleiche?
  B:etwa ein Monat; LSI: 1 Monat, eine kurze Pause, danach noch mal 1 Monat; PR: 2 Monate; USVI: 3½ Monate

Die rote Linie in der unteren Hälfte der Grafik zeigt die Degree Heating Weeks (DHW) des jeweiligen Riffgebiets für das gesamte Jahr. Die DHW geben Hinweis darauf, wie viel Hitzestress die Korallen innerhalb der vergangenen drei Monate ausgesetzt waren - mit anderen Worten, wie heiß das Wasser war und für wie lange. So lässt sich gut einschätzen, wie gestresst die Korallen waren.

4. Wie hoch war die höchste DHW in Ihrem Riff?
B:3 DHW; LSI: 6 DHW; PR: 8DHW; USVI: 11DHW

Zwei DHW-Schwellwerte werden mit gestrichelten roten Linien dargestellt. Liegt der Wert über 4, ist ein signifikantes Ausmaß von Korallenbleiche zu erwarten. Bei Werten über 8 ist ein sehr starker Befall und eventuell Korallensterben zu erwarten.

5. War in Ihrem Riffgebiet in 2005 ein Befall von Korallenbleiche zu erwarten? In welchem Ausmaß?
B:mild, wenn überhaupt welche; LSI: mittelmäßig; PR: scherwiegend; USVI: sehr schwerwiegend

Zeitreihen der Meeresoberflächentemperatur

C. Wie gestresst war Ihr Riff im Vergleich zu anderen Riffgebieten der Karibik?

Finden Sie Ihren Riff in der Grafik 'Maximum Degree Heating Weeks'. DHWs messen den kumulierten Hitzestress im Riff. Die Grafik zeigt die Maximalwerte der DHWs, die im Jahr 2005 erreicht wurden.

6. Verglichen mit den anderen Riffgebieten, war der Hitzestress in Ihrem Riff höher oder weniger hoch?
B<LSI<PR<USVI< or B<LSI=PR<USVI

7. Verglichen mit den anderen Riffgebieten, war das Ausmaß von Korallenbleiche in Ihrem Riff stärker oder weniger stark?
B<LSI<PR<USVI< or B<LSI=PR<USVI

Maximum Degree Heating Weeks, 2005