Opis projektu
Dzięki mikroorganizmom poznamy zależność pomiędzy nawozami a emisją gazów cieplarnianych
Azot, podobnie jak woda, krąży pomiędzy atmosferą a Ziemią. Jego ogromne ilości przepływają z atmosfery do ekosystemów lądowych i morskich, gdzie za sprawą wiązania azotu przemieniane są w związki amoniowe. Utlenianie amoniaku jest więc kluczowym elementem obiegu azotu w przyrodzie, a ponadto wytwarza gaz cieplarniany. Chociaż utlenianie amoniaku zostało już dogłębnie zbadane, naukowcy dopiero niedawno odkryli nowe mikroorganizmy utleniające amoniak. Powszechne stosowanie nawozów bogatych w azot znacznie zwiększyło uwalnianie podtlenku azotu, więc dokładne poznanie tych niezbadanych mikroorganizmów ma kluczowe znaczenie dla dokładnego modelowania zmian klimatu. Zajęli się tym naukowcy z finansowanego ze środków UE projektu UNITY. Próbują oni przede wszystkim wyjaśnić wpływ enzymów regulujących obieg azotu na ekologię i ekosystemy.
Cel
The global nitrogen cycle is of fundamental importance for our climate as well as agriculture, and both are facing significant threats due to environmental change. Anthropogenic input of synthetic ammonia-based fertilisers has a profound impact on the nitrogen cycle. Most soil ecosystems globally are nitrogen limited, necessitating ammonia-based fertiliser to achieve sufficient crop yield to feed the world’s growing population. However, circa 70% of fertiliser is lost through the activity of ammonia oxidising microorganisms, which contribute to the emission of the extremely damaging greenhouse gas nitrous oxide – a molecule with a global warming potential 300 times that of CO2, and also the most important ozone-depleting gas.
Ammonia oxidising microorganisms are ubiquitous, highly abundant organisms. Despite their ubiquity and major environmental importance, they are some of the least well-understood microorganisms in the global nitrogen cycle. Several challenges contribute to the lack of our understanding: (1) Ammonia oxidisers are difficult to cultivate, (2) the molecular mechanisms driving their adaptation to different environments are poorly characterised, and (3) links between their cellular and physiological traits and the rates of nitrogen turnover are not understood. Consequently, it is difficult to interpret the ecological and environmental significance of many research findings. This research programme will bridge the gaps in our understanding of terrestrial nitrogen cycling using a combination of highly innovative methods. My research programme aims to reveal functions of uncultivated ammonia oxidisers and determine the important but overlooked role of cellular traits in nitrogen cycling rates in terrestrial environments. This study will provide a holistic framework of terrestrial nitrogen cycling from molecules to ecosystems and will deliver a major advance towards balancing the global nitrogen cycle.
Dziedzina nauki
Program(-y)
Temat(-y)
System finansowania
ERC-STG - Starting GrantInstytucja przyjmująca
NR4 7TJ Norwich
Zjednoczone Królestwo