Zusammenhänge zwischen mikrobieller Diversität und Ökosystemfunktionen über Umweltgradienten

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professor Dr. Francois Buscot; Professor Dr. Nico Eisenhauer; Dr. Anna Heintz-Buschart; Professorin Dr. Kirsten Küsel; Dr. Carl-Eric Wegner
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Mikrobielle Ökologie und Angewandte Mikrobiologie
• Förderung: Förderung von 2020 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 433066569

Angesichts der steigenden anthropogenen Einflüsse auf viele Ökosysteme stellt sich die Frage, wie Veränderungen in der Biodiversität Ökosystemfunktionen beeinflussen. Diese Frage ist von besonderer Bedeutung, da wir von den Ökosystemleistungen der “kritischen Zone” (zwischen der Pflanzendecke der Erde und ihrem felsigen Untergrund) abhängig sind. Böden spielen dabei eine zentrale Rolle in Stoffkreisläufen, der Steuerung von Pflanzenwachstum, der Reinigung von Wasser, der Zersetzung von totem Pflanzenmaterial und der Speicherung von Kohlenstoff, wodurch sie zur Sicherung der Ernährung und Wasserversorgung sowie zur Stabilisierung des Klimas beitragen. Diese Bodenfunktionen werden zum größten Teil von komplexen mikrobiellen Gemeinschaften getragen, die aus Bakterien, Archäen, Pilzen und Protisten bestehen. Die Untersuchung der mikrobiellen Biodiversität, ihres funktionellen Potenzials und ihrer Aktivität stellt nach wie vor eine große methodische Herausforderung dar, wobei Next Generation Sequencing-Technologien wichtige neue Einblicke in die funktionelle Bedeutung dieser Organismen ermöglichen können. Trotz der enormen funktionellen Bedeutung von Mikroorganismen gibt es bisher wenige Studien, die mikrobielle Diversität und Ökosystemfunktionen gemeinsam betrachten und damit verstehen können, wie potentielle mikrobielle Diversitäts- Ökosystemfunktionsbeziehung von wichtigen Umweltgradienten beeinflusst sind. Das vorliegende Projekt fokussiert auf Zersetzungsprozesse als eine der wichtigsten Funktionen von Bodenmikroorganismen. Die beteiligten Forscher/innen vom Deutschen Zentrum für integrative Biodiversitätsforschung (iDiv) Halle-Jena- Leipzig vereinigen Expertisen einer beispiellosen Bandbreite, die von der Analyse von Next Generation Sequencing-basierten Daten mikrobieller Gemeinschaften („meta-omics“) über Bodenökologie und der Erforschung von Biodiversität-Ökosystemfunktionsbeziehungen im globalen Kontext reichen. Dieses Konsortium nutzt dabei internationale Netzwerke, um taxonomische und funktionale Einsichten in die mikrobielle Diversität und die Interaktion dieser unterschiedlichen Lebewesen zu erlangen. Durch die Verknüpfung mikrobieller Diversitätsmessungen und der Quantifizierung von Zersetzungsraten entlang relevanter Umweltgradienten zielt das vorliegende Projekt darauf ab, langfristig ein umfassendes, skalenunabhängiges Verständnis von Umwelteinflüssen und menschlichem Handeln auf die strukturelle und funktionelle Diversität von mikrobiellen Gemeinschaften im Boden und ihrer Auswirkungen auf Ökosystemfunktionen zu entwickeln.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Österreich
• Mitverantwortliche: Dr. Simone Cesarz; Professor Dr. Antonis Chatzinotas; Professor Dr. Carlos Guerra; Dr. Johannes Sikorski
• Kooperationspartnerin: Dr. Ika Djukic