Das Projekt "Die Bedeutung von alternativen Substraten für den Methan-, Methanol- und Chlormethan-Stoffwecksel von Methylotrophen in Waldböden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie durchgeführt. Methylotrophe Mikroorganismen in Waldböden nehmen entscheidend Einfluß auf den Austausch von Methan, Methanol und Chlormethan zwischen terrestrischen Ökosystemen und der Atmosphäre. Methan ist ein Treibhausgas, Methanol und Chlormethan beeinflussen die Ozonbildung. Diese Verbindungen werden von Methylotrophen als Energiequelle genutzt, allerdings sind die Konzentrationen von Methan, Methanol und Chlormethan im Waldboden wahrscheinlich zu niedrig um ein ausreichendes Wachstum von Methylotrophen zu gewährleisten. Daher ist es sehr wahrscheinlich, dass diese Mikroorganismen andere, im Waldboden häufiger vorkommende Substrate nutzen, wie z.B. Hydrolyseprodukte von Zellulose und Hemizellulose, Produkte aus dem anaeroben Abbau von organischem Material, n-Alkane aus Wachsen oder lösliche Derivate von Lignin. Das beantragte Projekt soll die Ernährungstrategien von Methylotrophen am Beispiel von Böden aus Buchenbeständen zweier Wälder gemäßigter Klimate (Steigerwald, Solling) aufklären. Die geplanten Experimente erlauben sowohl die Identifikation der in situ aktiven Methylotrophen als auch ihrer aktiven Stoffwechselwege. In den Versuchen werden State of the Art Stabile-Isotopen Beprobungs- und Kultivierungstechniken, sowie Metatranskriptom- und Metaproteom-Analysen eingesetzt. Nicht zuletzt werden die Experimente damit auch neue Erkenntnisse hinsichtlich der Bedeutung von methylotrophen Gemeinschaften für die bislang nur unzulänglich untersuchten globalen Kreisläufe von Methanol und Chlormethan liefern
Das Projekt "Teilprojekt: Verfahrenstechnische Untersuchungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von C & E Consulting und Engineering GmbH, Geschäftsfeld Umweltengineering durchgeführt. Es sollen die Grundlagen eines in einer Vorphase analysierten mikrobiologischen Reinigungsverfahrens für die Behandlung saurer, sulfat-, schwermetall- und radionuklidreicher Bergbauwässer erarbeitet werden. Die Grundlagenreaktionen des Gesamtprozesses sind eine Sulfatreduktion und Verschiebung des pH-Wertes in den Neutralbereich, die Abtrennung der Schwermetalle über eine Sulfidfällung, die Abtrennung der Radionuklide über eine Reduktion und/oder Biosorption durch die sulfatreduzierenden Mikroorganismen. Dabei werden besonders die selektierten methylotrophen anaeroben Mikroorganismen taxonomisch beschrieben, die kinetischen und stöchiometrischen Daten für die Gestaltung des Prozesses präzisiert und die beeinflussenden größten analysiert, Aussagen zur Strategie der Prozessführung und Definition der Endpunkte abgeleitet sowie die Überprüfung der Ergebnisse in einem Laborverfahren vorgesehen. Die Aufgaben werden arbeitsteilig mit dem UFZ Halle/Leipzig bearbeitet.