Description du projet
Explorer le rôle modulateur des microorganismes dans les processus biogéochimiques de la Terre
Pour comprendre la réponse de la planète au changement climatique, il est nécessaire d’avoir une vision claire des principales voies microbiennes responsables des transformations géochimiques majeures. Dans les milieux marins, les zones de transition redox brusque sont des sites privilégiés pour l’élimination de l’ammonium et du méthane, et ont donc une forte incidence sur les cycles du carbone et de l’azote. Il nous reste toutefois beaucoup à apprendre sur les acteurs microbiens et les contrôles clés de ces réactions d’oxydoréduction. Le projet MARIX, financé par l’UE, vise à étudier la géochimie des principales zones d’oxydoréduction et les interactions microbiennes complexes in situ et leur impact combiné sur les environnements marins. Un travail de terrain novateur, des expériences de laboratoire de pointe et une modélisation avancée de toute une série d’écosystèmes côtiers permettront aux membres du projet d’atteindre ces objectifs. Le projet permettra de mieux comprendre le rôle clé que jouent les microorganismes dans les cycles biogéochimiques globaux.
Objectif
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.
Champ scientifique
- 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
Mots‑clés
Programme(s)
Thème(s)
Régime de financement
ERC-SyG - Synergy grantInstitution d’accueil
6525 XZ Nijmegen
Pays-Bas