Skip to main content
DeutschDE
European Commission logo print header

Self-organisation of microbial soil organic matter turnover

Projektbeschreibung

DEENESFRITPL

Komplexitätsforschung eröffnet Einsichten zu organischen Bodensubstanzen

Die mikrobielle Umsetzung der organischen Substanz in Böden spielt eine zentrale Rolle im Kohlenstoffkreislauf der Erde. Trotzdem sind ihre fundamentalen Mechanismen noch nicht vollständig erforscht. Das EU-finanzierte Projekt SomSOM wird daher diesen Vorgang aus der Perspektive der Komplexitätsforschung untersuchen. Laut der Theorie komplexer Systeme können Interaktionen zwischen einzelnen Einheiten auf der Mikroebene zu einer „Selbstorganisation“ auf der Makroebene führen. Das System gewinnt neue Qualitäten, die sich nicht aus den Charakteristika der miteinander in Wechselwirkung stehenden einzelnen Einheiten ableiten. Wenn also mikrobielle Zersetzersysteme selbstorganisiert sind, könnten sie unter sich verändernden Umweltbedingungen eine andere Verhaltensweise an den Tag legen, als erwartet. Im Rahmen des Projektes soll untersucht werden, ob die Zersetzung organischer Materie durch Mikroben selbstorganisiert gesteuert wird und welchen Einfluss dies auf den Kohlenstoff- und Stickstoffhaushalt des Bodens hat.

Ziel

Microbial turnover of soil organic matter (SOM) is key for the terrestrial carbon (C) cycle. Its underlying mechanisms, however, are not fully understood. The role of soil microbes for organic matter turnover has so far been studied mainly from the point of view of microbial physiology, stoichiometry or community composition. I propose to shed new light on it from the perspective of complex systems science.
Microbial decomposition of organic matter requires the concerted action of functionally different microbes interacting with each other in a spatially structured environment. From complex systems theory, it is known that interactions among individuals at the microscale can lead to an ‘emergent’ system behavior, or ‘self-organisation’, at the macroscale, which adds a new quality to the system that cannot be derived from the traits of the interacting agents. Importantly, if microbial decomposer systems are self-organised, they may behave in a different way as currently assumed, especially under changing environmental conditions.
The aim of this project is thus to investigate i) if microbial decomposition of organic matter is driven by emergent behaviour, and ii) what consequences this has for soil C and nitrogen cycling. Combining state-of-the-art methods from soil biogeochemistry, microbial ecology, and complex systems science I will
• Investigate mechanisms of spatial self-organization of microbial decomposer communities by linking microscale observations from experimental microcosms to mathematical, individual-based modelling,
• Elucidate microbial interaction networks across the soil’s microarchitecture by linking microbial community composition, process rates and chemical composition of spatially explicit soil micro-units at an unprecedented small and pertinent scale.
• Explore fundamental patterns of self-organisation by applying the framework of complex systems science to high-resolution spatial and temporal data of soil microstructure and process rates.

Wissenschaftliches Gebiet

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

ERC-2018-COG

Andere Projekte für diesen Aufruf anzeigen

Finanzierungsplan

ERC-COG - Consolidator Grant

Gastgebende Einrichtung

UNIVERSITAT WIEN
Netto-EU-Beitrag
€ 1 896 129,00
Adresse
UNIVERSITATSRING 1
1010 Wien
Österreich

Auf der Karte ansehen
Region
Ostösterreich Wien Wien
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
€ 1 896 129,00

Begünstigte (1)

Diese Seite teilen

Herunterladen

Letzte Aktualisierung: 17 Oktober 2023

Mein Booklet

Permalink: https://cordis.europa.eu/project/id/819446/de

European Union, 2024