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Symbioses between plants and sulfur-oxidizing bacteria sustain coastal 'blue carbon' ecosystems

Description du projet

Un examen approfondi des herbes de la mer et des marais d’eau salée

Les herbes de la mer et des marais d’eau salée côtiers sont des puits de carbone essentiels, mais elles sont confrontées à des problèmes persistants liés à la toxicité des sulfures microbiens. Bien que les bactéries Sedimenticolaceae soient abondantes dans ces systèmes racinaires, leurs rôles fonctionnels restent inconnus. Le projet SeaSym, financé par le CER, vise à caractériser la biodiversité et les fonctions écologiques de ces symbiotes potentiels afin de comprendre leur évolution et leur réponse au changement global. À l’aide d’outils novateurs, il étudiera la diversité des symbiotes, leur dispersion et le cycle des éléments au sein des communautés microbiennes naturelles. Ces travaux pourraient mettre en évidence une symbiose fondamentale qui assure la détoxification de l’azote et des sulfures, vitale pour la santé des écosystèmes mondiaux de carbone bleu.

Objectif

Sea- and saltmarsh grasses thrive along most of Earths coastlines. They form the basis for some of the most ecologically and economically valuable ecosystems on the planet that are also major blue carbon sinks. One of the main challenges these marine flowering plants faced during their evolution back into the sea millions of years ago, and one that global change is currently intensifying, is toxic sulfide accumulation around their roots, produced by microorganisms. Like on land, marine plants associate with specific communities of microorganisms, but much less is known about their roles in the health and evolution of their hosts. Intriguingly, one group of microorganisms, Sedimenticolaceae, is virtually ubiquitous in molecular surveys of sea- and saltmarsh grass roots, and is often enriched in root vs rhizosphere or sediment. Their known relatives are beneficial sulfide-oxidizing, nitrogen-fixing symbionts of marine animals, however, their function in sea- and saltmarsh grasses is unknown. SeaSyms central goal is to reveal the biodiversity and functional roles of widespread symbioses with Sedimenticolaceae, to understand the ecological networks in which they function and evolve, and to understand how global change could shift their future functioning. SeaSym will use established and novel tools to understand symbiont diversity, function and dispersal, in the context of natural yet complex plant-associated microbial communities. My overarching hypothesis is that Sedimenticolaceae is a widespread symbiont of sea- and saltmarsh grasses, directly influencing host health and shaping element cycling in coastal ecosystems. Just as diverse land plants rely on symbioses with Rhizobia for nitrogen, I propose that diverse marine plants rely on Sedimenticolaceae that provide nitrogen whilst removing toxic sulfide. If so, this so far largely overlooked symbiosis could be one of the most important in terms of current ecological and past evolutionary significance.

Champ scientifique (EuroSciVoc)

Mots‑clés

Programme(s)

Thème(s)

Régime de financement

HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants

Voir tous les projets financés dans le cadre de ce programme de financement

Appel à propositions

(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2023-COG

Voir tous les projets financés au titre de cet appel

Institution d’accueil

UNIVERSITAT WIEN
Contribution nette de l'UE
€ 1 999 496,00
Coût total
€ 1 999 496,00

Bénéficiaires (1)