Projektbeschreibung
Auswirkungen der Schwermetallbelastung auf mikrobielle Gemeinschaften in der Tiefsee
Zunehmende Aktivitäten im Tiefseebergbau können dazu führen, dass toxische Metallkonzentrationen im umliegenden Meeresboden freigesetzt und dadurch wichtige Ökosystemleistungen beeinträchtigt werden. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts MIDFun werden die Auswirkungen der Schwermetallbelastung auf das Wachstum, den Stoffwechsel und die Vielfalt von Mikroorganismen in der Tiefsee untersucht. Das Forschungsteam wird bestimmen, welchen Einfluss sie auf das Wachstum und den Reduktionsstoffwechsel von Lachgas (N2O) in einer Modellbakterienkultur hat. Außerdem wird es ermitteln, wie sich die Schwermetallbelastung auf das Transkriptom einer Modellbakterienkultur unter Tiefseebedingungen auswirkt. Zudem möchte das Team herausfinden, welchen Gesamteffekt die Schwermetallexposition auf die Lachgasströme aus Tiefseesedimenten hat. Schließlich will es auch die Auswirkungen der Schwermetallexposition auf die biologische und funktionelle Vielfalt komplexer mikrobieller Gemeinschaften in der Tiefsee bewerten.
Ziel
Deep-sea mining of earth minerals is expected to grow in the next decades. The increase in deep-sea mining activities may lead to the release of toxic concentrations of metals into the surrounding seabed. Increased concentrations of heavy metals can disturb important ecosystem services provided by microbial communities, such as growth, nutrient cycling activity, and microbial diversity. However, the consequences of metal exposure on microbial ecosystem functions in deep-sea conditions are currently unknown. The overarching goal of this project is to evaluate the impacts of heavy metal exposure on microbial growth, metabolism, and diversity in deep-sea conditions. We propose the following specific objectives: 1. Determine the effects of heavy metal exposure on growth and N2O reduction metabolism in a model bacterial culture, under deep-sea conditions. 2. Examine the effects of heavy metal exposure on the transcriptome of a model bacterial culture, under deep-sea conditions. 3. Determine the impacts of heavy metal exposure on overall N2O fluxes from deep-sea sediments. 4. Evaluate the impacts of heavy metal exposure on the biological and functional diversity of deep-sea complex microbial communities. This research will apply a mixed experimental approach in controlled conditions to address the stated objectives. We will combine the use of bacterial axenic cultures with the study of complex microbial communities under deep-sea conditions (low temperature and high hydrostatic pressure). We will use pressurized bioreactors and hyperbaric chambers to test the effects of two representative metals (copper and cadmium) on bacterial growth, metabolic reduction of N2O, expression of functional genes, and functional diversity. The mining of the deep seafloor is still at an early stage of implementation. This research presents a unique opportunity to assess the environmental risks of an anthropogenic activity before it begins to shape the ecosystem.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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H2020-WF-03-2020
Finanzierungsplan
MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
4450 208 Matosinhos
Portugal