Das Ökosystem "Riff" im Verlaufe des Phanerozoikums

Riffe sind Ökosysteme mit einer hohen Vielfalt an skelettbildenden Organismen. Ihre Entwicklung im marinen Milieu ist abhängig von der Art und Menge der abiogenen und biogenen Nährstoffzufuhr. Aufgrund ihres hohen Organisationsgrades reagieren Riffe empfindlich auf Umweltveränderungen und eignen sich dadurch heute und in der Erdgeschichte sehr gut als Meßinstrumente. Die Auswirkung mittel- und langfristiger Änderungen der Umweltparameter auf Riff-Ökosysteme ist nur durch die Untersuchung fossiler Beispiele zu ermitteln und zu bewerten.
Innerhalb der Erdgeschichte ist eine vielfache Änderung der Rahmenbedingungen für das Riffwachstum festzustellen. So erfolgt z.B. eine irreversible Anpassung der modernen tropischen Korallenriffe an nährstoffarme Milieus durch die Optimierung der symbiontischen Beziehung zu photosynthetischen Algen. Durch diese Spezialisierung registrieren Riffe feinste Variationen der Umwelt (z.B. Jahreszeiten, El Nino-Rhythmen, Monsun-Intensitäten, Meeresspiegelschwankungen) ebenso wie langfristige Änderungen, z.B. die globale Erwärmung des Oberflächenwassers oder eine Verschiebung des Nährstoffangebotes.
Riffe existieren seit 2 Milliarden Jahren (damals Blaugrün"algen"-Riffe). Ausgehend von den Ansprüchen, Fähigkeiten und wechselseitigen Beziehungen wuchsen Riffe in unterschiedlichen Ablagerungsbereichen. Das Milieuoptimum veränderte sich während der Erdgeschichte.

Typisches Riff des Devon.
Paläozoische Riffe hatten ihre Optima in küstennäheren und etwas tieferen Bereichen. Riffbauer waren bis zum Devon Stromatoporen und Tabulaten.
Umgezeichnet nach Oschmann et al. (2000).

Typisches Riff des Jura. Auch mesozoische Riffe hatten ihre Optima in küstennäheren und etwas tieferen Bereichen. Riffbauer waren v.a. Korallen und Kieselschwämme. Umgezeichnet nach Oschmann et al. (2000).

Typisches modernes Riff. Heutige Riffe sind an extrem nährstoffarme Verhältnisse angepaßt und können teils sehr hohe Wellenenergie aushalten. Im Flachwasser sind Korallen und Algen dominant. Umgezeichnet nach Oschmann et al. (2000).

Hohlräume innerhalb von Riffkörpern enthalten, ähnlich wie marine und terrestrische Höhlen, kryptische Ökosysteme. Sie sind in der Regel lichtlose oder lichtarme Bereiche mit spezifischen Gemeinschaften, deren Evolution unter extrem nährstoffarmen Bedingungen sehr langsam verläuft. Sie ermöglichen z.B. Aussagen über den Entwicklungsstand tieferer Wasserzonen, da sie dort in größerer Ausdehnung gefunden werden können. Vielfach stellen sie aber auch Rückzugsgebiete früher dominanter Arten dar, die somit noch heute als Reliktorganismen untersucht werden können.

Im Verlaufe der Erdgeschichte waren unterschiedliche Organismengruppen in unterschiedlichem Ausmaß am Aufbau von echten Riffen und Mud Mounds ("Schlammriffen") beteiligt:

Intensität der Bildung verschiedener Rifftypen (Kurven links) und Beteiligung unterschiedlicher Organismengruppen am Riffaufbau während des Phanerozoikums. Rote Sterne = bedeutende Massenaussterben.

(umgezeichnet nach Kiessling, Flügel & Golonka, 1999)