»Libre!« Das ist das Zeichen. Ich drücke die Tauchmaske an und lasse mich rückwärts vom Panga, einem kleinen Fischerboot, ins Wasser fallen. Das Rattern des Motors verstummt, und mit dem nächsten Atemzug spüre ich die vertraute Kühle des Pazifiks. Als ich mich instinktiv drehen will, gelingt es nicht. Etwas hält mich fest umschlungen.

Es droht mir jedoch keinerlei Gefahr. Ich bin hinabgeglitten in die Welt des Riesentangs (Macrocystis pyrifera). Wie etliche weitere großwüchsige Braunalgen bildet diese Spezies an der Oberfläche ein dichtes Geflecht aus langen, flexiblen Stielen und blattartigen Strukturen. Schwimmblasen halten die Pflanzen aufrecht und lassen sie bis zur Wasseroberfläche wachsen. So entstehen in geeigneten Küstenregionen der gemäßigten Breiten wie an der Westküste Amerikas ausgedehnte Unterwasserlandschaften: die Kelp- oder Seetangwälder.

Wer hier zum ersten Mal eintaucht, erschrickt oft. Die Algen erscheinen gefährlich dicht und schwer durchdringbar. Doch sobald ich mich vorsichtig aus den Tangschlingen löse, geben die Ranken den Weg frei. Ich atme aus, lasse mich sinken, und wie von selbst teilt sich der Vorhang aus Braunalgen.

Zwischen den Stielen tanzt das Licht in bewegten Bahnen, während Fische reglos im Schutz der Algen verharren. Eine Robbe huscht an mir vorbei und verschwindet in der Weite des Meeres. Weiter unten tritt das steinige Riff hervor, dunkler und kühler als die oberen Wasserschichten. Am Meeresboden zeichnet sich eine helle Linie ab: ein 30 Meter langes Maßband, das mein Forschungsteam ausgelegt hat – ein sogenanntes Transekt. Jahr für Jahr erfassen wir daran entlang die Dichte der Algen, die Bestände an Fischen und wirbellosen Tieren sowie die Struktur des Riffs. Die Methode ist einfach, verlangt aber Erfahrung und Präzision, um Veränderungen im Ökosystem verlässlich zu erkennen.

Warum Kelpwälder an ihre Grenzen kommen

Kelpwälder zählen zu den produktivsten und artenreichsten Ökosystemen der Erde. Sie speichern dank ihrer Fotosynthese erhebliche Mengen des Klimagases Kohlenstoffdioxid, dämpfen die Energie von Wellen und sichern Küstengemeinden über ihre Ökosystemleistungen Nahrung und Einkommen (siehe »Mehr als ein Lebensraum«). Doch weltweit geraten die gigantischen Unterwasserwälder zunehmend unter Druck. Der 2024 veröffentlichte Bericht der Kelp Forest Alliance, die unter Leitung des Meeresbiologen Aaron Eger internationale Langzeitdaten ausgewertet hatte, offenbarte einen klaren Trend: Im globalen Mittel reduzierten sich die Bestände jährlich um etwa 1,8 Prozent; in den vergangenen fünf Jahrzehnten gingen schätzungsweise 40 bis 60 Prozent der weltweiten Kelpwälder verloren, wie auch ein Report des Umweltprogramms der Vereinten Nationen 2023 bestätigte.

Als besonders anfällig erwiesen sich Regionen am warmen Rand des Verbreitungsgebiets der Seetanggärten. Welche Folgen extreme Klimaereignisse dort haben können, zeigte sich an der Pazifikküste Nordamerikas in eindrücklicher Weise. Zwischen 2014 und 2016 erlebte die Region die bislang stärkste und längste marine Hitzewelle seit Beginn der Messungen. Der sogenannte »Blob« erwärmte das Oberflächenwasser mehr als 700 Tage lang und erstreckte sich zeitweise über gut 2,5 Millionen Quadratkilometer. Ein El-Niño-Ereignis, bei dem sich die Passatwinde abschwächen, warmes Oberflächenwasser sich vor der Westküste Amerikas sammelt und Meeresströmungen sowie Wetter sich deutlich verändern, verstärkte diese Situation ab 2015 zusätzlich. In Teilen des östlichen Pazifiks stiegen die Wassertemperaturen zeitweise auf mehr als sechs Grad Celsius über den Normalwert.

Für den Riesentang sind solche sprunghaften Temperaturanstiege ausgesprochen problematisch. Die Braunalge ist an kaltes, nährstoffreiches Wasser angepasst und wächst optimal bei etwa 4 bis 20 Grad Celsius. Erwärmt sich das Oberflächenwasser, wirkt es wie ein Deckel, der den Aufstieg von nährstoffreichem Tiefenwasser unterdrückt. Hitze und Nährstoffmangel treffen den Riesentang damit gleichzeitig. Dass solche Extremereignisse auf einen langfristigen Trend aufsetzen, zeigen Messreihen des Shore Stations Program der Scripps Institution of Oceanography: Seit Beginn der Aufzeichnungen im Jahr 1916 haben sich die Küstengewässer Südkaliforniens um mehr als eineinhalb Grad erwärmt.

Der Temperaturanstieg allein erklärt den dauerhaften Verlust vieler Kelpwälder allerdings nicht. Grundsätzlich kann der Riesentang freie Riffbereiche rasch wieder besiedeln, da er sich bei geeigneten Bedingungen ganzjährig über winzige Sporen vermehrt (siehe »Die Ökologie des Riesentangs«). Zieht er sich jedoch zurück, übernehmen häufig andere, teils invasive Algen die offenen Flächen. Dazu zählt die eingeschleppte ostasiatische Braunalge Sargassum horneri, die sich nach ökologischen Umbrüchen schnell ausbreitet und die Rückkehr des Riesentangs langfristig erschwert.

In vielen Regionen dominiert aber ein anderer Prozess: der explosionsartige Anstieg von Seeigeln wie den Purpurseeigeln (Strongylocentrotus purpuratus). Diese Stachelhäuter fressen den Kelp schneller, als er nachwachsen kann. Dabei zerstören sie häufig das wurzelähnliche Haftorgan der Alge (Rhizoid), mit dem sie am Riff verankert ist, wodurch sie von Strömung und Wellengang losgerissen und fortgespült wird. Zurück bleiben sogenannte Seeigelwüsten: karge Felsflächen mit zahlreichen Seeigeln, in denen sich neuer Bewuchs kaum etablieren kann.

Obwohl die Seeigelpopulationen nach einiger Zeit ihre eigene Nahrungsquelle weggefressen haben, brechen sie wider Erwarten nicht zusammen. Stattdessen senken sie ihren Stoffwechsel und überleben über Jahre in einem extremen Energiesparmodus, den Meeresforscher gerne als »Zombiezustand« bezeichnen. Dabei zehren die Stachelhäuter ihre nährstoffreichen Geschlechtsorgane auf. Ohne diese Gonaden, die als Delikatesse im Restaurant geschätzt werden, sind die Tiere für Fischer wertlos.

Die Folgen des Kelpverlustes beschränken sich nicht auf die Unterwasserwälder selbst. Wie die Meeresökologin Lisa Hildebrand und ihre Kolleginnen von der Oregon State University 2024 beobachteten, beeinflusst der Rückgang des Seetangs auch entfernte Teile des Nahrungsnetzes: Nimmt der Kelp ab, geht zugleich das auf diesen Lebensraum angewiesene Zooplankton zurück. Von solchen winzigen, im Wasser treibenden Organismen ernähren sich wiederum Grauwale entlang ihrer Wanderrouten, sodass sich deren Nahrungsangebot in einzelnen Küstenabschnitten verringern kann.

Der Vormarsch der Seeigel

Doch wie kam es zu dem drastischen Anstieg der Seeigel? Eine wesentliche Ursache liegt in veränderten Räuber-Beute-Beziehungen. Über Jahrzehnte hat die Fischerei jene Arten stark dezimiert, die Seeigel früher wirksam in Schach hielten, darunter Seeotter, Schafskopffische, Hornhaie und Langusten. Zusätzlich verschwand ab 2013 eine weitere zentrale Spezies fast vollständig aus dem System: Entlang der Pazifikküste Nordamerikas brachen die Bestände des Sonnenblumenseesterns (Pycnopodia helianthoides) innerhalb weniger Jahre zusammen. Der ausgewachsene Seestern kann einen Meter groß werden, besitzt bis zu 24 Arme und bewegt sich mithilfe Tausender Saugfüßchen überraschend schnell über den Meeresboden. Er verschlingt ganze Seeigel, verdaut sie im Körperinneren und stößt die kalkigen Skelette wieder aus.

Hinter dem Zusammenbruch der Seesternpopulationen stand die »sea star wasting disease«, eine lange Zeit unverstandene Epidemie, die sich entlang der Pazifikküste ausbreitete. Erst 2025 identifizierten Fachleute der kanadischen University of British Columbia das Bakterium Vibrio pectenicida als den verantwortlichen Erreger, dem offenbar Milliarden von Seesternen zum Opfer fielen. Inzwischen laufen Wiederansiedlungsprojekte, die den Sonnenblumenseestern behutsam in Teile seines früheren Verbreitungsgebiets zurückbringen sollen. Zudem geben erste Sichtungen junger Tiere im US-Bundesstaat Oregon Anlass zu vorsichtigem Optimismus hinsichtlich einer Regeneration der Bestände.

Wie lassen sich die Unterwasserwälder schützen?

Können sich die beeinträchtigten Kelpwälder, die lange als besonders widerstandsfähige Lebensräume galten, wieder erholen? Hierfür müssen sie über eine ausreichende Resilienz verfügen. Damit ist keine starre Stabilität gemeint, sondern die Fähigkeit eines Ökosystems, seine grundlegende Struktur und Funktion trotz Störungen zu bewahren. Misslingt das, kann es in einen neuen, oft artenarmen Zustand kippen. Leider haben die vergangenen Jahre gezeigt, wie schnell eine solche Widerstandskraft an ihre Grenzen stößt, wenn marine Hitzewellen auf gestörte Nahrungsnetze treffen und das zuvor intakte Ökosystem in eine Seeigelwüste verwandeln.

Ob sich Kelpwälder nach Störungen regenerieren, hängt von mehreren Faktoren ab. Eine zentrale Rolle spielen die genetische Vielfalt sowie der Austausch zwischen Beständen entlang der Küste. Wo Strömungen frische Sporen eintragen oder benachbarte Tangwälder als Quelle dienen, bleibt die Anpassungsfähigkeit erhalten. Überleben dagegen nur wenige Individuen, droht ein genetischer Flaschenhals, also ein Verlust der genetischen Vielfalt. Wichtig sind deshalb Mikrorefugien: kleinräumige Rückzugsorte mit günstigeren Bedingungen wie etwas kühlerem Wasser. Dort können einzelne Algen Hitzeperioden überstehen und dazu beitragen, die genetische Vielfalt zu bewahren.

Doch selbst günstige genetische Voraussetzungen reichen nicht aus, wenn äußere Belastungen anhalten. Erst wenn Fraßdruck und Fischerei so weit abnehmen, dass natürliche Erholungsprozesse greifen können, kehren die Unterwasserwälder zurück. Meeresschutzgebiete können solche Bedingungen schaffen, ohne aktiv in das Ökosystem einzugreifen. Ein bekanntes Beispiel stellt das Cape Rodney-Okakari Point Marine Reserve in Neuseeland dar, das Meeresökologen der University of Auckland seit Jahrzehnten untersuchen. Nach der Einrichtung des Schutzgebiets 1975 dominierten hier zunächst weiterhin Seeigel. Erst nachdem wichtige Räuber wie der Australische Schnapper (Chrysophrys auratus) oder die Neuseeländische Languste (Jasus edwardsii) wieder auftraten, gingen die Seeigelbestände zurück und die Kelpwälder erholten sich. Ende 2025 wurde das Reservat erweitert, um größere zusammenhängende Lebensräume zu schützen.

Globale Langzeitdaten belegen zwar, dass Meeresschutz zur Regeneration von Seetangwäldern beitragen kann. Wie jedoch eine Bestandsaufnahme der Kelp Forest Alliance offenbart, wird dies häufig nur unzureichend umgesetzt. Gerade einmal rund 16 Prozent der weltweiten Kelpwälder liegen in ausgewiesenen Schutzgebieten, und viele davon entfalten kaum Wirkung, weil Kontrolle und langfristiges Management fehlen. Solche angeblichen Refugien existieren vor allem auf dem Papier.

In lokal organisierten Schutzgebieten werden Maßnahmen oft konsequenter umgesetzt, doch bislang erhalten sie wenig Beachtung. Ein Beispiel findet sich im Süden der mexikanischen Halbinsel Baja California, wo Fischereikooperativen kleinräumige Reservate eingerichtet haben, in denen Eingriffe stark begrenzt sind. Obwohl das Wasser dort insgesamt wärmer ist und damit für den Riesentang ungünstigere Bedingungen bietet, erholten sich diese Gebiete nach der marinen Hitzewelle 2014 bis 2016 besser als stärker genutzte Küsten weiter nördlich.

Erst wenn Fraßdruck und Fischerei so weit abnehmen, dass natürliche Erholungsprozesse greifen können, kehren die Unterwasserwälder zurück

Die Erfahrungen aus Baja California lehren uns, dass Naturschutz besonders dann greift, wenn er für die Menschen vor Ort einen nachvollziehbaren Nutzen hat. Für Fischereikooperativen steht dabei die wirtschaftliche Grundlage im Vordergrund; der Schutz sollte also langfristig stabile Erträge ermöglichen. Wie wir 2025 in einer Übersichtsarbeit zeigen konnten, widersprechen sich ökologische Erholung und ökonomische Nutzung unter geeigneten Bedingungen keineswegs, sondern können sich sogar gegenseitig stärken. Hierfür bedarf es begleitender Maßnahmen, die parallel zum Schutz eingeführt werden und den Nutzungsdruck verringern. So bietet ein naturverträglicher Tourismus alternative Einkommensquellen für die lokale Bevölkerung. Statt das Ökosystem selbst zu beeinträchtigen, verändern solche Co-Interventionen lediglich die Art seiner Nutzung und schaffen damit Raum für Erholung bei gleichzeitig gesicherten wirtschaftlichen Perspektiven.

Restaurierungsversuche

Wo Kelpwälder ihre Widerstandsfähigkeit verloren haben, reicht Schutz allein oft nicht mehr aus. In dem oben beschriebenen neuseeländischen Meeresschutzgebiet dauerte es selbst unter den dortigen günstigen Bedingungen Jahrzehnte, bis der Kelp zurückkehrte – ein Zeitraum, der mit fortschreitendem Klimawandel nicht immer zur Verfügung steht. Zudem sind Seeigel in Seeigelwüsten oft so ausgehungert, dass sie selbst für ihre natürlichen Feinde unattraktiv werden. Daher suchen Fachleute nach Wegen, Seetang gezielt wieder anzusiedeln.

Im Zentrum vieler Restaurationsansätze steht die Idee, den Fraßdruck zu senken und die Dichte der Seeigel unter einen kritischen Schwellenwert zu bringen, ab dem sich der Kelp aus eigener Kraft erholen kann. Ein verbreiteter Ansatz ist das gezielte Zerschlagen von Seeigeln unter Wasser. Dieses »urchin culling« wirkt auf den ersten Blick brutal, gilt in der Wissenschaft jedoch keineswegs als ökologischer Tabubruch: Die getöteten Tiere verbleiben im System und werden als organische Substanz Teil des Nahrungsnetzes. Sie stehen somit Aasfressern, Mikroorganismen und Fischen weiterhin als Ressource zur Verfügung. Zudem zeigen Massensterben vor Südkalifornien, auf den Kanaren sowie im Mittelmeer, dass Seeigelbestände auch ohne menschliches Zutun abrupt kollabieren können – etwa infolge bakterieller oder amöbenbedingter Erkrankungen.

In Baja California stoßen solche Eingriffe dennoch auf Skepsis. Dort gelten selbst ausgehungerte Seeigel als potenzielle Ressource und werden bevorzugt in Gebieten mit frei treibenden Algenresten gefischt. Diese Driftalgen bieten den Tieren wieder Nahrung, die daraufhin ihre Gonaden regenerieren und somit ihren wirtschaftlichen Wert für die Fischer erhöhen. Doch für die Erholung des gesamten Lebensraums zeigt der vergleichsweise aufwendige Ansatz nur geringe Wirkung.

Wie arbeitsintensiv das »urchin culling« ist, offenbart eine Studie aus Neuseeland. Das Team um Kelsey Miller und Nick Shears von der University of Auckland benötigte rund 50 Tauchstunden pro Hektar, um die Dichte der Seeigel unter einen ökologisch relevanten Schwellenwert zu bringen. Daher erprobte man in Norwegen das sogenannte »quickliming«. Hierbei wird ungelöschter Kalk ins Wasser eingebracht, der stark basisch reagiert und Seeigel rasch abtötet. Weil dabei jedoch auch andere Arten mit kalkhaltigen Schalen geschädigt werden können, erfordert diese Methode eine besonders sorgfältige, standortspezifische Abwägung.

Wirtschaftlich orientierte Ansätze gehen einen anderen Weg und werden der sogenannten »Blue Economy« zugeordnet. Ein Beispiel stellt das Projekt Urchinomics dar, bei dem Seeigel aus den Riffen entnommen, in Aquakulturen gemästet und anschließend vermarktet werden. Ziel ist es, ökologische Restaurierung mit ökonomischem Gewinn zu verbinden. Der ökologische Effekt bleibt bislang allerdings begrenzt, da das Verfahren aufwendig ist und den Fraßdruck auf die Tangwälder meist nur geringfügig senkt. Ähnliche Konzepte nutzen die Kalkschalen überzähliger Seeigel für biobasierte Baustoffe wie Biomarmor. Solche Modelle können sinnvoll sein, wenn die Erlöse tatsächlich den Küstengemeinden zugutekommen, sie ersetzen aber kein wirksames Ökosystemmanagement. Andernfalls droht »Bluewashing«: Dabei werden wirtschaftliche Projekte als sinnvoll und nachhaltig dargestellt, ohne die Umweltprobleme wirklich zu lösen.

Naturschutz greift besonders dann, wenn er für die Menschen vor Ort einen nachvollziehbaren Nutzen hat

Komplizierter wird es dort, wo der Seetang vollständig verschwunden ist. Fehlen Sporenquellen, müssen Algen aktiv wieder eingebracht werden. Klassische »Pflanzungen«, wie man sie beispielsweise auch bei Seegraswiesen in der Ostsee versucht, sind allerdings kostspielig und kaum im Großmaßstab umsetzbar. Ansätze wie »green gravel« nutzen deshalb frühe Entwicklungsstadien des Seetangs, die auf Kiesel kultiviert und ins Meer geworfen werden. Feldversuche zeigen, dass sich damit kleine Bestände etablieren lassen, die jedoch in Seeigelwüsten rasch wieder abgeweidet werden. Um dieses Problem zu umgehen, entwickelte man in Nordkalifornien und Oregon sogenannte »ARKEVs« (Arrays to Recovery Kelp Ecosystem Vegetation). Dabei handelt es sich um schwimmende oder aufgespannte Gerüste, an denen junge Algen außerhalb der Reichweite von Seeigeln heranwachsen können. Erste Pilotprojekte zeigen vielversprechende Ergebnisse, doch ohne flankierende Aktionen wie den Schutz vor Räubern bleiben auch solche Ansätze nur begrenzt wirksam.

Wir plädieren daher dafür, knappe Mittel lieber in begleitende Maßnahmen zu investieren, die den Nutzungsdruck auf das Ökosystem senken und zugleich der lokalen Bevölkerung zugutekommen. Dauerhafter Schutz und geringere Eingriffe bieten häufig stabilere Voraussetzungen für die Rückkehr von Kelpwäldern als komplizierte technische Lösungen allein.

Ohne Monitoring geht es nicht

Wie widerstandsfähig Seetangwälder tatsächlich sind und ob Schutz oder Restaurierung wirken, lässt sich nicht an einzelnen Tauchgängen erkennen. Erst die langfristige Beobachtung derselben Orte mit einheitlichen Methoden zeigt, ob ein Wald wächst oder schwindet, sich nach Störungen stabilisiert oder schleichend an Belastbarkeit verliert. Dieses systematische Wiederholen ist das Herzstück ökologischen Monitorings. Es macht Veränderungen sichtbar, lange bevor sie an der Oberfläche auffallen, und erlaubt es, frühe Warnzeichen zu erkennen, bevor ein Ökosystem kippt.

Solche Monitoringprogramme existieren heute weltweit – auch in Baja California nahe der südlichen Verbreitungsgrenze des Riesentangs. Doch langfristige Beobachtung ist aufwendig und teuer. Regelmäßige Tauchgänge, Schulungen, Ausrüstung und Datenauswertung erfordern erhebliche Mittel. Deshalb spielt Bürgerforschung oft eine wichtige Rolle. Gemeint sind speziell geschulte Laien, die nach standardisierten wissenschaftlichen Protokollen Daten erheben. Ein zentrales Beispiel liefert das internationale Programm Reef Check, das ein dichtes Netzwerk von ehrenamtlichen Tauchern aufgebaut hat. Es arbeitet eng mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern von der Autonomen Universität von Baja California und lokalen Partnerorganisationen zusammen. In diesen binationalen Projekten monitoren Freiwillige aus Mexiko und den USA Jahr für Jahr große Küstenabschnitte. So entstehen Datensätze und Freundschaften, die Grenzen überwinden und über das Meer hinweg verbinden.

Für mich beginnt Monitoring stets gleich: mit dem rückwärtigen Fall vom Panga und der vertrauten Kühle des Pazifiks. Jahr für Jahr folge ich demselben Protokoll. Und doch verändert sich das Bild. Immer seltener sinke ich durch einen dichten Vorhang aus Braunalgen, immer häufiger lande ich in kahlen Landschaften, die von Seeigeln leer gefressen wurden. Gleichzeitig wächst mit jedem gut geschützten Küstenabschnitt die Hoffnung, dass auch kommende Generationen noch das gedämpfte Licht zwischen den Blättern, die schimmernden Farben und die Fische im Halbdunkel erleben können. Nur wenn wir verstehen, wie sich solche Lebensräume verändern und sich ihre Widerstandsfähigkeit bewahren lässt, bleibt dieses Unterwasserwunder mehr als eine Erinnerung.