Projektbeschreibung
Die multiisotopische Zusammensetzung schwefelhaltiger Materialien entschlüsseln
Viele Bakterien übernehmen aufgrund des sogenannten dissimilatorischen Schwefelstoffwechsels, zu dem unter anderem die Sulfatreduktion, die reduzierte Schwefeloxidation und die Schwefeldisproportionierung gehören, eine Rolle im Schwefelkreislauf. Die Unterscheidung von Schwefel- und Sauerstoffisotopen während dieser Stoffwechselaktivität wird durch Diagenese (physikalische und (bio)chemische Prozesse, die Sedimente verändern) moduliert, bevor sie in Sedimentgesteinen konserviert wird. Die multiisotopische Zusammensetzung dieser Gesteine enthält wertvolle Informationen über mikrobielle Aktivität, Umweltbedingungen und Elementkreisläufe. Das Ziel des ERC-finanzierten Projekts ISoSCOPE besteht darin, die Interpretation dieser verschlüsselten Informationen durch ein besseres Verständnis der metabolischen Isotopenfraktionierung und der Auswirkungen der Diagenese auf ihre Erhaltung zu verbessern. Metabolische Isotopenmodelle werden in Ökosystemmodelle eingebettet und die Ergebnisse mit Mikrofluidik-Experimenten und Umweltdaten verglichen.
Ziel
Dissimilatory S metabolisms impart large S and O isotope fractionations, which are modulated by a suite of (bio)chemical reactions and physical processes (i.e. diagenesis) and ultimately preserved in the reduced and oxidized products of sedimentary S cycling (e.g. pyrite, carbonate-associated sulfate). The multi-isotope composition of such compounds encodes valuable information about microbial activity, environmental conditions, and elemental cycles. Robust interpretation of these signals requires mechanistic understanding of both the metabolic isotope fractionation itself and the impacts of diagenesis on its ultimate preservation. Such understanding is currently limited by simplified models of isotopic fractionation in dissimilatory S metabolisms, and by difficulty in capturing spatio-temporally heterogeneous diagenesis in reaction-transport models. We pioneered metabolic-isotopic models (MIMs), which account for the thermodynamics and kinetics of enzymatic reactions and turn empirical multi-isotope correlations into causal relationships. Here, I propose to develop and apply novel, experimentally-validated MIMs of the three most ecologically important S metabolisms—sulfate reduction, reduced S oxidation, and S disproportionation. By embedding these MIMs in a hierarchy of ecosystem models of increasing dimensionality and sophistication, and comparing the results to microfluidic experiments and environmental data, we will gain quantitative, nuanced insight into: (i) the controls on multi-isotope fractionation in metabolic S cycling, (ii) its heterogeneous manifestation in aqueous and solid compounds, and (iii) the use of these compounds' isotopic compositions to robustly probe S cycling on microscopic to global scales, microenvironmental conditions, and depositional parameters, in both modern and ancient settings. With S as a test case, we blaze a path to similar treatment of the processes that govern the isotopic composition of many other natural materials.
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. Siehe: Das European Science Vocabulary.
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- Naturwissenschaften Chemiewissenschaften Elektrochemie Elektrolyse
- Naturwissenschaften Biowissenschaften Ökologie Ökosystem
- Medizin- und Gesundheitswissenschaften Grundlagenmedizin Physiologie
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Schlüsselbegriffe
Schlüsselbegriffe des Projekts, wie vom Projektkoordinator angegeben. Nicht zu verwechseln mit der EuroSciVoc-Taxonomie (Wissenschaftliches Gebiet).
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Programm/Programme
Mehrjährige Finanzierungsprogramme, in denen die Prioritäten der EU für Forschung und Innovation festgelegt sind.
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HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC)
HAUPTPROGRAMM
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Thema/Themen
Aufforderungen zur Einreichung von Vorschlägen sind nach Themen gegliedert. Ein Thema definiert einen bestimmten Bereich oder ein Gebiet, zu dem Vorschläge eingereicht werden können. Die Beschreibung eines Themas umfasst seinen spezifischen Umfang und die erwarteten Auswirkungen des finanzierten Projekts.
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Finanzierungsplan
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
Finanzierungsregelung (oder „Art der Maßnahme“) innerhalb eines Programms mit gemeinsamen Merkmalen. Sieht folgendes vor: den Umfang der finanzierten Maßnahmen, den Erstattungssatz, spezifische Bewertungskriterien für die Finanzierung und die Verwendung vereinfachter Kostenformen wie Pauschalbeträge.
HORIZON-ERC - HORIZON ERC Grants
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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
Verfahren zur Aufforderung zur Einreichung von Projektvorschlägen mit dem Ziel, eine EU-Finanzierung zu erhalten.
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(öffnet in neuem Fenster) ERC-2023-ADG
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Finanzieller Nettobeitrag der EU. Der Geldbetrag, den der Beteiligte erhält, abzüglich des EU-Beitrags an mit ihm verbundene Dritte. Berücksichtigt die Aufteilung des EU-Finanzbeitrags zwischen den direkten Begünstigten des Projekts und anderen Arten von Beteiligten, wie z. B. Dritten.
7610001 Rehovot
Israel
Die Gesamtkosten, die dieser Organisation durch die Beteiligung am Projekt entstanden sind, einschließlich der direkten und indirekten Kosten. Dieser Betrag ist Teil des Gesamtbudgets des Projekts.