Projektbeschreibung
Ergründung der Rolle von Mikroorganismen bei der Modulation der Biogeochemie der Erde
Um die Reaktion der Erde auf globale Veränderungen verstehen zu können, benötigen wir ein tiefgreifendes Verständnis der hauptsächlichen mikrobiellen Signalwege, die für wichtige geochemische Transformationen verantwortlich sind. In der Meeresumwelt fungieren plötzliche Redox-Übergänge als wesentliche Stellen für die Entfernung von Ammoniak und Methan und tragen daher erheblich zur Modulation der Kohlenstoff- und Stickstoffkreisläufe bei. Allerdings sind viele Fragen bezüglich der mikrobiellen Akteure und wichtigsten Steuermechanismen dieser Redoxreaktionen noch offen. Das EU-finanzierte Projekt MARIX zielt darauf ab, die Geochemie wesentlicher Redoxzonen und die komplexen mikrobiellen Interaktionen vor Ort zu untersuchen, die sich gemeinsam auf die Meeresumwelt auswirken. Das Projektteam wird neuartige Feldarbeit, hochmoderne Laborexperimente und fortgeschrittene Modellierungen auf eine Reihe von Küstenökosystemen anwenden. Das Projekt wird ein besseres Verständnis der wichtigen Rolle erarbeiten, die Mikroorganismen bei der Modulation der Biogeochemie der Erde spielen.
Ziel
Earth’s geochemical evolution was shaped by an enormous microbial metabolic diversity. One of the urgent scientific grand challenges is to decipher the key geochemical pathways involved in those 4 Gy of evolution, with the ultimate aim to obtain a truly predictive understanding of the response of the Earth System to global change. Rapid advances in geochemistry and microbiology have revealed the unique and critical role of sharp redox transitions in marine environments as prime sites for the removal of toxic ammonium and the greenhouse gas methane. Yet, the redox reactions, microbial players, and key controls remain largely unexplored. Our ERC synergy project MARIX will unite the complementary expertise required to gain a fundamental and mechanistic understanding of the geochemistry of these redox zones and the complex in-situ microbial interactions that together strongly impact our environment. By combining highly innovative fieldwork, cutting-edge laboratory experiments and state-of-the-art modeling for a range of carefully selected and representative coastal ecosystems we will: 1. Unravel the geochemistry and novel microbial pathways that remove methane and ammonium through oxidation with metal-oxides. 2. Determine the impact of the novel microbial pathways of methane and ammonium oxidation on the dynamics of nutrients, oxygen and other key elements. 3. Develop innovative gene-centric biogeochemical models for coastal sediments and overlying waters, to improve projections of the impacts of eutrophication and climate change. MARIX will bring together two outstanding and complementary groups located within easy travel distance, allowing excellent synergistic coupling of infrastructure, personnel and resources on a daily basis. Our project will lead to major breakthroughs in the understanding of the key role that microorganisms play in modulating Earth’s biogeochemistry with far-reaching implications for a wide range of research fields.
Wissenschaftliches Gebiet
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryorganic reactions
- natural sciencesearth and related environmental sciencesphysical geographycoastal geography
- natural scienceschemical scienceselectrochemistryelectrolysis
- natural scienceschemical sciencesorganic chemistryaliphatic compounds
- natural sciencesbiological sciencesecologyecosystemscoastal ecosystems
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Finanzierungsplan
ERC-SyG - Synergy grantGastgebende Einrichtung
6525 XZ Nijmegen
Niederlande