Das Projekt "DYSMON II" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Kiel, Institut für Meereskunde, Abteilung Mikrobielle Ökologie durchgeführt.
Das Projekt "N-Umsetzungsprozesse und N-Emission bei Erlenbruchwäldern an Flussufern in Estland und in Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Primärproduktion und Mikrobielle Ökologie durchgeführt. Zielsetzung: Aufklärung und Quantifizierung der N-Umsetzungsprozesse und der Emission von N-Gasen mit Hilfe von 15N-Isotopenverfahren und der Heliuminkubationsmethode.
Das Projekt "Part 19: BSS and beyond - The structure and function of anaerobic hydrocarbon degrader communities in the environment as traced via gene markers for catabolic key reactions" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH in der Helmholtz-Gemeinschaft Deutscher Forschungszentren e.V., Institut für Grundwasserökologie durchgeführt.
Das Projekt "Die Rolle von Viren beim mikrobiellen Schadstoffabbau" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz Zentrum München - Deutsches Forschungszentrum für Gesundheit und Umwelt GmbH, Institut für Virologie durchgeführt. Die Verunreinigung unserer Wasserressourcen mit organischen Schadstoffen, wie etwa Öl-bürtigen Kohlenwasserstoffen, ist ein ernstzunehmendes Problem und hat vielerorts bereits zu einer chronischen Belastung des Grundwassers geführt. Der biologische Abbau ist der einzige natürliche Prozess, der im Untergrund zu einer Schadstoffreduktion führt. Als Steuergrößen gelten hier die Anwesenheit von Abbauern (Mikroorganismen) und die Verfügbarkeit von Elektronenakzeptoren und Nährstoffen. In den letzten Jahren wurde zudem die Bedeutung dynamischer Umweltbedingungen (z.B. Hydrologie) als wichtige Einflussgröße erkannt. Ein wichtiger Aspekt wurde jedoch bisher nicht in Betracht gezogen, nämlich die Rolle der Viren bzw. Phagen. Viren sind zahlenmäßig häufiger als Mikroorganismen und ebenso ubiquitär vorhanden. Mittels verschiedener Mechanismen können sie einen enormen Einfluss auf die mikrobiellen Gemeinschaften ausüben. Einerseits verursachen sie Mortalität bei ihren Wirten. Andererseits können sie über horizontalen Gentransfer den Wirtsstoffwechsel sowohl zu dessen Vorteil als auch Nachteil modifizieren. In den vergangenen Jahren konnten verschiedene mikrobielle Phänomene der Aktivität von Viren zugeschrieben werden. Die klassische Ansicht, dass Viren ausschließlich Parasiten sind, ist nicht mehr zutreffend. Als Speicher und Überträger von genetischer Information ihrer Wirte nehmen sie direkten Einfluss auf biogeochemische Stoffkreisläufe sowie auf die Entstehung neuer Schadstoffabbauwege. Biogeochemische Prozesse in mikrobiell gesteuerten Ökosystemen wie dem Grundwasser und die dynamische Entstehung und Anpassung an neue Nischen als Folge von Veränderungen der Umweltbedingungen kann nur verstanden werden, wenn der Genpool in lytischen und lysogenen Viren entsprechend mit berücksichtigt wird. Das Projekt ViralDegrade stellt Paradigmen in Frage und möchte eine völlig neue Perspektive hinsichtlich der Rolle der Viren beim mikrobiellen Schadstoffabbau eröffnen, welche zur Zeit noch als Black Box behandelt werden. ViralDegrade postuliert, dass Viren (i) durch horizontalen Gentransfer und den Einsatz von metabolischen Genen den Wirtsstoffwechsel modulieren (Arbeitshypothese 1) und (ii) für den temporären Zusammenbruch von dominanten Abbauerpopulationen und, damit verbunden, für den Wechsel zwischen funktionell redundanten Schlüsselorganismen verantwortlich sind (Arbeitshypothese 2). Sorgfältig geplante Labor- und Felduntersuchungen und vor allem der kombinierte Einsatz von (i) neu entwickelten kultivierungsunabhängigen Methoden, wie etwa dem Viral-Tagging, und (ii) ausgewählten schadstoffabbauenden aeroben und anaeroben Bakterienstämmen, garantieren neue Erkenntnisse zur Rolle der Viren beim mikrobiellen Schadstoffabbau sowie ähnlichen mikrobiell gesteuerten Prozessen. Ein generisches Verständnis der Vireneinflüsse wird zudem zukünftig neue Optionen für die biologische Sanierung eröffnen.
Das Projekt "Entwicklung und Prüfung eines Verfahrens zur Bestimmung von Brutto-N-Umsetzungsraten in Niedermooren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Primärproduktion und Mikrobielle Ökologie durchgeführt.
Das Projekt "Greifswalder Bodden- und Oderaestuar-Austauschprozesse (GOAP) - Teilvorhaben: Mikrobieller N-, S- und C-Umsatz und die Emission von N2O und CH4 im Greifswalder Bodden und dem westlichen Teil des Oderaestuars" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Greifswald, Institut für Ökologie durchgeführt. Im Teilprojekt sollten erstmalig fuer den Greifswalder Bodden und das westliche Oderaestuar wichtige Teilprozesse des N- und C-Kreislaufes untersucht werden. Hauptsaechlich waren dabei mikrobielle Aktivitaeten in den Sedimenten mit modernsten Methoden zu erfassen: Nitrifikation, Denitrifikation, Methanogenese, Methanoxidation, N2O- und CO2-Freisetzung. Ausserdem sollten die Konzentrationen der Spurengase N2O und CH4 in der Wassersaeule gemessen und die Emission dieser Gase aus dem Gewaessersystem in die Atmosphaere berechnet werden. Die Stoffumsaetze und Stofffluesse werden unter Beruecksichtigung von abiotischen Faktoren, saisonalen Zyklen und lokalen Unterschieden der Gewaessertrophie bestimmt. Die Untersuchungsergebnisse sollen dazu beitragen, eine Abschaetzung der Wirksamkeit des Gewaessersystems als biologischer Filter fuer fluviatile Eintraege in die suedliche Ostsee vornehmen zu koennen. Aktueller Stand der Untersuchungen: Das Projekt ist abgeschlossen. Die Untersuchungsergebnisse basieren auf im Greifswalder Bodden, im Peenestrom und im Kleinen Haff von 1994-1997 an 16 Stationen in der Wassersaeule und 7 Stationen im Sediment durchgefuehrten Messungen. Die Freisetzung von CO2 und CH4 im Greifswalder Bodden und im Kleinen Haff entspricht etwa 25 Prozent der jaehrlichen Nettoprimaerproduktion. Ein Anteil von 86 Prozent des im Sediment gebildeten Methans wird im Durchschnitt noch im Sediment und etwa 90 Prozent des aus dem Sediment freigesetzten Methans werden in der Wassersaeule oxidiert. Die Methankonzentrationen im Wasser (105-19500 Prozent Saettigung) weisen eine grosse zeitliche und raeumliche Variation auf: Maximum im Sommer, Hoechstwerte im Muendungsbereich von Peene und Peenestrom sowie im Kleinen Haff. Die Denitrifikation eliminiert jaehrlich etwa 7 Prozent des fluviatilen N-Eintrages aus dem Untersuchungsgebiet. Der Prozess weist infolge der Abhaengigkeit von der Nitratkonzentration im Freiwasser eine saisonale Rhythmik (Maximum im Fruehjahr) und hohe Umsatzraten nahe der Peenemuendung auf. Die N2O-Konzentration im Wasser (91-312 Prozent Saettigung) korreliert mit dem Nitratgehalt und weist damit dieselbe zeitliche und raeumliche Verteilung auf. Fluviatiler Eintrag, Nitrifikation und Denitrifikation werden als Quellen fuer N2O diskutiert, koennen aber auf der Grundlage der bisher durchgefuehrten Untersuchungen noch nicht naeher differenziert werden. Das Gewaessersystem ist eine relativ starke Quelle fuer Methan und eine maessige Quelle fuer Lachgas. Die Peene stellt fuer den Eintrag beider Gase einen 'hot spot' dar. Der ausgepraegte Gradient der Trophie im Untersuchungsgebiet wird nur teilweise von einer entsprechenden Steigerung mikrobieller Abbauaktivitaeten reflektiert. Die Naehrstoffeintraege durch die beiden Zufluesse Oder und Peene sowie die dadurch verursachte Produktion autochthonen Materials koennen damit nicht kompensiert werden.
Das Projekt "Mikrobielle Umsetzung von Phosphor in Waldböden in Abhängigkeit von der Verfügbarkeit von Kohlenstoff, Stickstoff und Phosphor" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Geowissenschaften, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Bodenökologie durchgeführt. Bodenmikroorganismen können Phosphor (P) sowohl mobilisieren als auch immobilisieren und beeinflussen daher stark die P-Verfügbarkeit für Pflanzen. In diesem Projekt stellen wir die Hypothese auf, dass das Verhältnis vom mikrobiellen P zum labilen P, mit der Entwicklung von P erwerbenden zu P recycelnden Ökosystemen zunimmt. Mikrobielle und pflanzliche P-Aufnahme wird mittels 33P untersucht, der in pflanzlicher und mikrobieller Biomasse und in pflanzlichen und mikrobiellen Lipiden quantifiziert wird. In welchem Maß Mikroorganismen P während des Abbaus von organischer Bodensubstanz mineralisieren und immobilisieren, wird mit einem 14C/33P markiertem Monoester überprüft. Die saisonale Dynamik von tatsächlicher und potentieller P-Mobilisierung (33P-Verdünnung und Phosphatase-Aktivität) und mikrobieller P-Immobilisierung wird anhand von Böden, die den Übergang von erwerbenden zu recycelnden Ökosystemen repräsentieren, analysiert. Darüber hinaus wird der Beitrag des P aus der organischen Auflage zum mikrobiellen P anhand eines Feldexperiments untersucht. Die räumlichen Muster mikrobieller und pflanzlicher P-Mobilisierung in der Rhizosphäre werden anhand der Verteilung von saurer und alkalischer Phosphatase-Aktivität (Boden-Zymographie) und Rhizodeposition (14C-Imaging) analysiert.
Das Projekt "Mikrobielle Stofftransformationen von atmosphärischem Nmin (NH4+ und NO3-) in gelöste organischen N-Verbindungen (DON) in der Phyllosphäre und der Streuschicht eines Kiefernwaldes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Leibniz-Zentrum für Agrarlandschaftsforschung (ZALF) e.V., Institut für Primärproduktion und Mikrobielle Ökologie durchgeführt. Zielsetzung: Quantitative Abschätzung der mikrobiellen N-Transformation an Baumnadeln im Kronenbereich und des Verbleibs von gelöstem organischen Stickstoff (DON) in der Streuschicht.
Das Projekt "Teilprojekt: Mikrobielle Prozesse in der Tiefen Biosphäre der CO2-dominierten aktiven Störungszone in NW Böhmen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Helmholtz-Zentrum Potsdam Deutsches GeoForschungsZentrum durchgeführt. Mikroorganismen wurden bereits in Tiefen von bis zu 3.5 km und bei Temperaturen höher als 100 Grad Celsius nachgewiesen. Mikrobielle Prozesse in der sogenannten Tiefen Biosphäre und die Verknüpfung zu geologischen Prozessen sind jedoch unzureichend untersucht. Limitierende Faktoren für mikrobielles Leben im tiefen Untergrund sind u.a. Temperatur, pH, Redoxpotential, Gasdrücke, Wasser- und Substratverfügbarkeit. Wir stellen die Hypothese auf, dass in aktiven Störungszonen aufgrund einer erhöhten Substratverfügbarkeit mikrobielle Prozesse im Vergleich zu anderen kontinentalen Ökosystemen im tiefen Untergrund schneller ablaufen. Somit könnten Störungszonen als Hot Spots mikrobiellen Lebens im tiefen Untergrund angesehen werden. Als Voruntersuchung zu den geplanten tiefen ICDP-Bohrungen (PIER-ICDP, Probing of Intra-continental magmatic activity: drilling the Eger Rift) soll in der Umgebung eine 100 m tiefe Bohrung im August 2015 abgeteuft werden. Mit Hilfe dieser Studie sollen erste Einblicke in die mikrobielle Populationsstruktur in den CO2-Aufstiegskanälen der Störungszone gewonnen werden. Hierzu werden moderne DNA Hochdurchsatz-Sequenzierungen und geochemische Untersuchungen durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Voruntersuchung werden unser Wissen über die Tiefe Biosphäre in seismisch- und fluid-aktiven Störungszonen erweitern und dazu beitragen, ein optimal abgestimmtes Methodenspekrum für die geplanten ICDP-Bohrungen zu finden. Die finanziellen Mittel für die Bohrung wie auch die geplanten Analysen werden vom GFZ Potsdam bereit gestellt.
Das Projekt "Die Drilosphäre beschleunigt den mikrobiellen Umsatz von Pestiziden im Boden" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Bayreuth, Fachgruppe Biologie, Bayreuther Zentrum für Ökologie und Umweltforschung (BayCEER), Lehrstuhl für Ökologische Mikrobiologie durchgeführt. Die Anwendung von Herbiziden ist in der Landwirtschaft weit verbreitet. Der Abbau von Phenoxyalkansäure(PAS) Herbiziden wird in der Drilosphäre (d.h., Darminhalt, Kot und Gänge von Regenwürmern) katalysiert. Gangwände sind Grenzflächen in Böden mit einer Fläche von bis zu 1.2 m2 rn3 mit hohen acroben PAS Herbizid Umsätzen. Der Regenwurrn-Ökotyp (d.h., epigäische, endogäische, oder anözische Arten) könnte die Intensität der Regenwurmgangbildung und damit den Herbizidabbau im Boden beeinflussen. Der Einfluß des Wurm-Ökotypes auf den Herbizidabbau in Böden ist bislang jedoch nicht bekannt. Abbauwege vieler Herbizide, beteiligte strukturelle Gene, und in der Drilosphäre am Abbau beteiligte Organismen sind sehr schlecht untersucht. Aufgrund dieser Unzulänglichkeiten werden folgende Hypothesen getestet: (i) die Drilosphäre beherbergt bislang unbekannte, hoch aktive Prokaryoten die das Herbizid Bentazon umsetzen, und (ii) der Regenwurm-Ökotyp beeinflußt den Abbau von PAS, 2,4-Dichlorphcnol und Bentazon. Zwischen- und Endprodukte werden mittels Hochdruck-flüssigkeitschromatographie und Szintillationszählung bestimmt. Am Herbizidabbau beteiligte Strukturgene werden mit subtraktiver Transkriptomanalysen und 454 Pyro-Sequenzierung identifiziert. 1 6S rRNA basiertes 'Stable Isotope Probing', Quantifizierung struktureller Gene mittels quantitativer PCR, 'Most Probable Number' Analysen und Isolierungsmethoden sollen zur Identifikation und Charakterisierung der prozeß-assoziierten, mikrobiellen Populationen eingesetzt werden.
| Origin | Count |
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