Opis projektu
Wykorzystanie bakterii glebowych do walki z problemem utraty wody
Bakterie występują licznie w glebie i są niezbędne do podtrzymywania globalnego obiegu substancji odżywczych oraz wspierania wzrostu roślin. Ich liczebność i aktywność może w sposób istotny wpływać na transport wody w glebie. W szczególności utrata wody poprzez suszenie wyparne, które powoduje, że jedna piąta całej wody zdeponowanej na lądzie trafia do atmosfery, uzależniona jest od stabilności mikroskopijnych interfejsów powietrze-woda, na które mogą wpływać bakterie. Pomimo postępów w bioaugmentacji (optymalizacji społeczności drobnoustrojów w celu poprawy funkcji gleby), wpływ bakterii na fizykę gleby pozostaje słabo poznany. W odpowiedzi zespół finansowanego przez ERBN projektu BACTODRY zbada, w jaki sposób bakterie wpływają na granice powietrze-woda w wysychającej glebie. W szczególności zbada on kontrolę bakteryjną nad wysychaniem w skali makro i opracowywać strategie bioaugmentacji gleb, ostatecznie przyczyniając się do poprawy retencji wody na polach uprawnych.
Cel
Bacteria abound in the soil, contributing to major global geocycles and plant growth. Bioaugmentation, the stimulation or tuning of this natural microbiome to optimize its function for human gain, has recently been used with success to manipulate biological interactions. However, we lack the understanding of the impact of bacteria on the physics of soil that would be necessary to direct bioaugmentation toward abiotic goals such as limiting water loss to drying – one fifth of all water deposited on land is rapidly lost back to the atmosphere by this process. Using novel experimental and theoretical approaches, BACTODRY will bring bioaugmentation for reduced drying toward feasibility by harnessing the control bacteria exert on macroscale drying via alteration of the physico-chemistry of the numerous microscopic air–water interfaces in a drying porous soil. We will develop microfluidic devices capturing features of air–water interfaces at the scale of one to a few pores while giving unprecedented access to bacterial and interfacial dynamics at the microscale (WP1–2), and use them to gain quantitative insight into the bio-physico-chemical couplings that set fluid flows and evaporative rate. How these microscale relations upscale will be tested in granular column experiments, shedding light on interface dynamics in complex 3D structures (WP3). We will then develop an in situ selective chip for isolating natural bacteria that impact drying (WP4). Building on the insights gained in WP1–4, we will demonstrate how soil can be bioaugmented with bacteria selected from the environment to achieve reduced evaporative drying in the field (WP5). BACTODRY’s novel methods and insights will have far-reaching impacts on our understanding of natural surface-active molecules, the study of microbial life in unsaturated soil and its impact on natural cycles, and the development of novel bioaugmentation tools grounded in the biophysical coupling between microbial life and abiotic phase.
Dziedzina nauki (EuroSciVoc)
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Klasyfikacja projektów w serwisie CORDIS opiera się na wielojęzycznej taksonomii EuroSciVoc, obejmującej wszystkie dziedziny nauki, w oparciu o półautomatyczny proces bazujący na technikach przetwarzania języka naturalnego.
Aby użyć tej funkcji, musisz się zalogować lub zarejestrować
Słowa kluczowe
Program(-y)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Temat(-y)
System finansowania
HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstytucja przyjmująca
35042 Rennes
Francja