Das Projekt "Does traditional Alpine farming alter greenhouse gas emissions and C-turnover in remote mountain streams? (Marie Heim-Voegtlin Beiträge)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Ecole Polytechnique Federale de Lausanne (EPFL), Faculte de l'Evironnement Naturel, Architectural et Construit (ENAC), IIE, Stream Biofilm and Ecosystem Research Laboratory (SBER) durchgeführt. Die Sömmerung von Vieh in den Alpen ist in der Schweiz eine gängige Methode, die Weidegebiete für die Tiere zu erweitern. Durch die Beweidung gelangen viele zusätzliche Nähr- und Kohlenstoff (C)-Verbindungen über die ausgeschiedenen Fäkalien in den Boden und in die angrenzenden Bergbäche. Solche Nährstoff und C-Einträge können unter Umständen, den C-Kreislauf in den betroffenen Bergbächen lokal und auch bachabwärts beeinflussen. Dieser mögliche Effekt auf den C-Kreislauf der Bergbäche ist jedoch bis heute noch nicht untersucht worden. Inhalt und Ziele des Forschungsprojekts: In Bergbächen wo die Konzentration der Nähr- und C-Verbindungen generell gering ist, kann ein verstärkter Eintrag derer eine grosse Auswirkung auf deren C-Umsatz und deshalb auch auf die Produktion und Abgabe von C-haltigen Treibhausgasen, haben. Während der Beweidung der Alpwiesen kann sich der natürliche Nähr- und C-Eintrag in die benachbarten Gewässer indirekt durch die Ausscheidung von Fäkalien und der physikalischen Einwirkung auf den Boden und die Wiesenpflanzen stark verändern. Dieser veränderte Eintrag kann sich wiederum auf die mikrobielle Gemeinschaft und die Art und Weise wie der C umgesetzt wird, auswirken. Im Projekt werden mehrere Bäche, die durch unterschiedlich stark bestossene Alpweiden fliessen, auf ihre C-Umsätze und die daran beteiligten mikrobiellen Gemeinschaften untersucht. Besondere Aufmerksamkeit gilt den natürlich produzierten Treibhausgasen Methan und Kohlenstoffdioxid. Das Ziel des Projektes ist es das Verständnis zu verbessern, wie das Ökosystem Bergbach auf menschliche Eingriffe reagiert. Wissenschaftlicher und gesellschaftlicher Kontext des Forschungsprojekts: Die Alpen haben eine grosse Bedeutung für Tourismus und Landwirtschaft und sie sind der Wasserturm Europas. In der Zeit des Klimawandels und der Wasserknappheit ist es wichtig den Einfluss von menschlichen Eingriffen auf die Wasserqualität und die Treibhausgasemissionen von den betroffenen Fliessgewässern zu verstehen.
Das Projekt "Can community transcription profiles be used to predict environmental biotransformation of organic contaminants?" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eidgenössische Anstalt für Wasserversorgung, Abwasserreinigung und Gewässerschutz durchgeführt. Der Abbau von chemischen Schadstoffen durch mikrobielle Gemeinschaften in Böden, Sedimenten oder in der Kläranlage trägt wesentlich zur Reduktion der Umweltbelastung durch Schadstoffe bei. Da die Bioabbaubarkeit der meisten Chemikalien nur rudimentär bekannt ist und deren experimentelle Überprüfung aufwändig und teuer ist, kommt der Vorhersage des mikrobiellen Schadstoffabbaus mittels Computermodellen eine wichtige Rolle zu. Heutige Modelle zur Vorhersage der Bioabbaubarkeit von Chemikalien berücksichtigen nur die molekulare Struktur des Schadstoffes für die Vorhersage, während spezifische Umweltbedingungen nur sehr rudimentär einfliessen. Die Vorhersagen dieser Modelle sind deshalb mit grossen Unsicherheiten behaftet. In diesem Projekt möchten wir die methodischen Grundlagen schaffen, um Informationen über das spezifische Potential von mikrobiellen Gemeinschaften in die Vorhersage des biologischen Abbaus von Chemikalien einfliessen zu lassen. Es soll geprüft werden, ob das Ausmass, mit dem in einer Gemeinschaft bestimmte Gene exprimiert werden, ein geeigneter Indikator für diesen Zweck ist. Dafür werden wir verschiedene mikrobielle Gemeinschaften in zweifacher Hinsicht charakterisieren: Einerseits hinsichtlich ihres Abbaus bestimmter Typen von Chemikalien und andererseits hinsichtlich der Expression der Gene, die bekannterweise die die Abbaureaktion katalysierenden Enzyme codieren. Eine Assoziation zwischen Abbauraten und Genexpression in verschiedenen mikrobiellen Gemeinschaften würde die Möglichkeit eröffnen, Genexpressionsmuster als Grundlage für die umweltspezifische Vorhersage von Bioabbau zu nutzen. Die Ergebnisse dieses interdisziplinären Forschungsprojekts werden nicht nur für die Risikobewertung von Chemikalien von Nutzen sein, sondern potentiell auch für die Planung von Altlastenbehandlungsstrategien. Zudem werden die Ergebnisse auch Einsichten in fundamentale Fragen der mikrobiellen Ökologie liefern.