Gen-Gärtnerei in den Korallenriffen des Indischen Ozeans
Oliver Selmoni und Stéphane Joost vom Labor für geografische Informationssysteme (LASIG) der EPFL ENAC wurden vom Entwicklungsprogramm der Vereinten Nationen (UNDP) kontaktiert, nachdem sie an einem Umweltgenomik-Forschungsprojekt mit der ENTROPIE-Forschungseinheit des französischen Nationalen Forschungsinstituts für nachhaltige Entwicklung (IRD) in Nouméa, Neukaledonien, teilgenommen hatten. Zusammen mit ihren neukaledonischen Partnern sind sie nun als wissenschaftliche Berater in einem vom UNDP geleiteten Projekt zur Wiederherstellung von Korallenriffen auf Mauritius und den Seychellen tätig. Selmoni und Joost werden ihr Genomik-Know-how mit den Erkenntnissen lokaler Wissenschaftler und nichtstaatlicher Meeresschutzorganisationen kombinieren, um Korallen zu identifizieren, die dem Druck des Menschen und der Umwelt widerstehen können. Diese widerstandsfähigeren Arten sollen dann zur Wiederherstellung geschädigter Riffe eingesetzt werden.
Roundtable mit Oliver Selmoni und Mitgliedern des Oceanographic Institute of Mauritius © 2022 Oliver Selmoni/LASIG
Als Selmoni im Januar dieses Jahres an dem Projekt teilnahm, verbrachte er mehrere Tage an der Seite von Forschenden des Mauritius Oceanography Institute und teilte seine Erkenntnisse aus der Umweltgenomik mit denjenigen, die sich tagtäglich mit der Erhaltung der Riffe befassen. «Die Arbeit mit den lokalen Fachleuten vor Ort war eine unglaubliche Lernerfahrung», sagt er. «Ohne ihr Wissen hätten wir nicht gewusst, wo wir die richtigen Arten finden, wo wir tauchen oder wie wir gefährliche Strömungen vermeiden können.»
Nachdem er den einheimischen Wissenschaftlern die Methoden der Genomikdatenanalyse erklärt und die dazugehörige Software demonstriert hatte, begleitete Selmoni sie auf einer Tauchkampagne, um Korallen vom Riff zu sammeln und ihnen bei der Analyse der Proben zu helfen. Da er bereits an Riffen in Neukaledonien gearbeitet hat, weiss er aus erster Hand, wie sehr sich die Bedingungen von einem Ort zum anderen unterscheiden. In Mauritius zum Beispiel sind die Lagunen so flach, dass für die meisten Tauchgänge keine komplette Tauchausrüstung erforderlich ist – eine einfache Schnorchelmaske reicht oft aus. Auch die lokalen Riffe beherbergen verschiedene Arten. Mauritius ist ein beliebtes Touristenziel und hat eine hohe Bevölkerungsdichte (1,2 Millionen Menschen auf einer Fläche von nur 2040 km²), was das empfindliche Ökosystem der Lagune noch mehr belastet.
An Bord vor einem Tauchgang ins Riff © 2022 Oliver Selmoni/LASIG
Draussen auf dem Meer sammelte das Team mit methodischer Präzision Proben. Von einem Boot aus identifizierten die Wissenschaftler zwei Flaggschiffarten (Acropora muricata und Pocillopora damicornis), gingen ins Wasser, machten Fotos und sammelten mit einer Zange eine winzige Korallenprobe, wobei sie darauf achteten, das Riff nicht zu beschädigen. Die Proben wurden dann in Röhrchen zur Analyse aufbewahrt. Ausserdem wurden die entnommenen Korallen beschriftet, damit sie wiedergefunden werden können, falls die Genomanalyse genetische Merkmale aufzeigen sollte, die mit der Stresstoleranz zusammenhängen.
Anfang Februar verbrachte Selmoni auf den Seychellen, wo er mit Nichtregierungsorganisationen für den Meeresschutz zusammenarbeitete. Er besuchte auch die Universität der Seychellen, um die mögliche Ausrüstung für ein neues molekularbiologisches Labor zu prüfen. Die letzte Etappe seiner Reise führte ihn zurück nach Mauritius, wo er einen Vortrag über die Gewinnung von genetischem Material aus Korallen hielt, bevor er die Hitze und Feuchtigkeit des frühen Jahres im Indischen Ozean hinter sich liess und in die sonnige – wenn auch deutlich kältere – Schweiz zurückkehrte. Die Proben wurden zur Sequenzierung nach Australien geschickt. Die Ergebnisse werden im Oktober ausgewertet, wenn Selmoni wieder in den Indischen Ozean zurückkehrt, um erneut mit den Forschenden vor Ort zusammenzuarbeiten.
Korallenproben sammelnd im Indischen Ozean © 2022 Oliver Selmoni/LASIG
Selmoni ist überzeugt, dass die Zusammenarbeit und der Austausch von Kompetenzen zwischen den beiden Inselstaaten für einen besseren Schutz der Korallenriffe von entscheidender Bedeutung sind: «Die Rolle der EPFL in diesem gemeinsamen Projekt besteht darin, ihr Know-how bei der Verknüpfung von geoökologischen und genomischen Informationen zur Verfügung zu stellen, was ein weiteres Instrument im Kampf gegen den Rückgang der Korallenriffe ist», sagt er. Eine Methode namens Coral Gardening – bei der Korallenkolonien gezüchtet werden, um Riffe wiederherzustellen – wird in diesem Teil der Welt bereits angewandt. Mit Hilfe der Genomik sollen stressresistente Populationen identifiziert werden, um diese Methode weiter zu verbreiten und zu etablieren: «Im Moment fehlt es der Region an den notwendigen Geräten und Einrichtungen, um genombasierte Erhaltungsmethoden anzuwenden», fügt Selmoni von der EPFL Fakultät für Bau, Architektur und Umwelt (ENAC) hinzu. Ende dieses Jahres werden die Wissenschaftler auf Mauritius und den Seychellen in der Lage sein, ihre genetischen Analysen bis weit in die Zukunft hinein fortzusetzen, und zwar ohne externe Unterstützung.
