Descrizione del progetto
Comprendere e prevenire le fioriture tossiche nelle acque
L’aumento delle temperature globali sta sconvolgendo gli ecosistemi naturali in molti modi. Una delle conseguenze più gravi è l’aumento delle fioriture cianobatteriche (rapida crescita di batteri in laghi e fiumi). Queste fioriture inquinano l’acqua potabile, danneggiano la vita acquatica e causano gravi perdite economiche. Gli scienziati fanno fatica a prevedere quando e dove si verificheranno, il che rende difficile prevenirne gli effetti dannosi. Per affrontare questa sfida, il progetto FluMAB, finanziato dal CER, studierà come si formano e si diffondono le fioriture cianobatteriche. Utilizzando esperimenti di laboratorio avanzati e simulazioni al computer, i ricercatori esamineranno il movimento e il comportamento di questi batteri a diverse scale. Le loro scoperte potrebbero portare a migliori strumenti di previsione e a nuovi modi per controllare e ridurre le fioriture dannose in futuro.
Obiettivo
One of the most life-threatening consequences of global warming is the perturbation of natural ecosystems. Among the detrimental impacts, the increased frequency and intensity of Cyanobacterial blooms (overgrowth of microscopic bacteria in aquatic systems) seriously threaten drinking water and devastate ecosystems and the economy.
The challenge now is to accurately predict the formation of Cyanobacterial bloom and find feasible mitigation strategies. This poses a new paradigm in complex fluids and flows where rheology, fluid mechanics, and biophysics are intertwined across scales: (1) rheological properties on the microorganism level (few microns), (2) mesoscopic phenomena of formation and fragmentation of Cyanobacterial colonies (hundreds of microns), and (3) macroscopic dispersion of colonies under laminar and turbulent flows in the aquatic system (meters). Hence, fundamental knowledge of rheology and fluid mechanics of Cyanobacterial bloom formation is urgently needed.
I will tackle this multiscale problem with a set of highly controlled laboratory experiments and numerical simulations. The novel experimental setups combine rheological methods with advanced mechanical manipulation of cells, tomography, particle tracking, flow visualization, and microscopy. The combination of experiments, statistical modeling, and simulations will result in many first-ever measurements and analyses, unravelling the rheological and mechanical properties of the cells/colonies, and revealing details of aggregation and fragmentation of Cyanobacterial colonies under various hydrodynamic and environmental conditions.
This project lays out an ambitious effort to overcome current limitations and uncover the complex multiscale interactions between rheology, fluid mechanics, cell biophysics, and colony formation and fragmentation. My findings will open new avenues in creating prediction tools and effective solutions to combat Cyanobacterial bloom.
Campo scientifico (EuroSciVoc)
CORDIS classifica i progetti con EuroSciVoc, una tassonomia multilingue dei campi scientifici, attraverso un processo semi-automatico basato su tecniche NLP. Cfr.: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Parole chiave
Programma(i)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Argomento(i)
Invito a presentare proposte
(si apre in una nuova finestra) ERC-2023-STG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsIstituzione ospitante
1012WX Amsterdam
Paesi Bassi