Verwendung von Korallenbohrkernen zur Entschlüsselung der Anpassungen des Korallen-Holobionten durch die Zeit (CoreAdapt)

• Antragstellerin: Professorin Dr. Maren Ziegler
• Fachliche Zuordnung: Physik, Chemie und Biologie des Meeres
• Förderung: Förderung seit 2026
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 569225984

Korallenriffe und die Korallen, die diese Ökosysteme bilden, sind unmittelbar durch den Klimawandel bedroht. Unser Verständnis darüber, wie sich Korallen-Holobionten—Korallenwirte und ihre mikrobiellen Gemeinschaften, einschließlich der Symbiodiniaceae-Algen—an Umweltveränderungen anpassen, ist noch unvollständig. Korallen sind langlebige Organismen, und ihre evolutionäre Anpassung ist vermutlich langsam, so dass die Dynamik der zugehörigen Symbiodiniaceae-Gemeinschaften einen schnellen Anpassungsmechanismus darstellt. Die derzeitigen Methoden, die sich auf kurzfristige Beobachtungen oder experimentelle Manipulationen stützen, erfassen die langfristige Anpassung von Korallen-Holobionten über Jahrhunderte hinweg, nicht vollständig. Das „CoreAdapt“-Projekt schließt diese Lücke, indem es Korallenbohrkerne als Archive vergangener biologischer und ökologischer Bedingungen verwendet und so eine einzigartige Langzeitperspektive auf die Anpassungsstrategien von Korallen bietet. Die Studie wird die Dynamik der Symbiodiniaceae-Gemeinschaft und die Anpassung der Korallenwirte anhand der Sequenzierung alter DNA-Spuren aus Korallenskelettkernen untersuchen und diese beiden Anpassungsmechanismen des Korallenholobionten mit geochemischen Rekonstruktionen von Umweltveränderungen verknüpfen. Zunächst werden wir prüfen, wie geochemische Proxy-Verschiebungen mit der Dynamik von Symbiodiniaceae-Gemeinschaften zusammenhängen, indem wir diese vor, während und nach geochemischen Verschiebungen in den Korallenskeletten verfolgen. Zweitens werden wir den Zusammenhang zwischen langfristigen Klimatrends und dem Wechsel von Symbiodiniaceae-Taxa in Riffen im Indopazifik untersuchen. Korallenbohrkerne, die während der Tara Coral Expedition gesammelt werden, dienen dafür als Archiv für ökologische und biologische Veränderungen. Im Rahmen der Studie soll untersucht werden, wie sich Symbiodiniaceae-Gemeinschaften an die graduelle Erwärmung der Ozeane und wiederkehrende Hitzestress-Episoden anpassen, die in den Korallenskeletten über Jahrzehnte bis Jahrhunderte dokumentiert sind. Drittens werden wir die genomischen Signaturen der Anpassung von Korallenwirten an historische Klimaextreme mit Hilfe der Metagenom-Sequenzierung analysieren. Der Vergleich von DNA aus alten und aktuellen Teilen derselben Korallenskelettkerne zeigt genetische Veränderungen auf, die im Laufe des Lebens einzelner Korallenkolonien stattgefunden haben. Durch die Integration geochemischer und biologischer Daten aus Korallenbohrkernen bietet das „CoreAdapt“-Projekt einen umfassenden Überblick darüber, wie Korallen-Holobionten über Jahrhunderte auf Umweltveränderungen reagiert haben. Dieser integrierte Ansatz zielt nicht nur darauf ab, die zugrundeliegenden biologischen Mechanismen der Korallenanpassung aufzudecken und für Vorhersagen zur zukünftigen Anpassungsfähigkeit zu nutzen, sondern auch die Genauigkeit von Klimarekonstruktionen durch Korallen zu verbessern.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2299: Tropische Klimavariabilität und Korallenriffe. Von der Vergangenheit in die Zukunft - Ein Blick auf aktuelle Änderungsraten in ultrahoher Auflösung
• Internationaler Bezug: Frankreich
• Mitverantwortlich: Dr. Alfredo Martínez García
• Kooperationspartner: Dr. Eric Douville