Projektbeschreibung
Welchen Einfluss hat Mikroplastik auf aquatische Mikroben?
Kunststoff ist in unserem Leben wohl oder übel allgegenwärtig geworden. Ob sie vom Wind oder Regen eingetragen wurden oder unsachgemäßer industrieller Bewirtschaftung entstammen – Millionen Tonnen Abfall vom Land und damit Mikroplastik landen Jahr für Jahr im Meer oder in Binnengewässern und bedrohen dort unsere aquatischen Ökosysteme. Zwar standen bisher vor allem größere Tiere und Pflanzen im Mittelpunkt, der Einfluss von Mikroplastik auf die mikrobiellen Ökosysteme ist allerdings genauso wichtig. Mikroplastik beeinflusst das mikrobielle Leben und die Leistungen, die Mikroben erbringen, da Mikroorganismen bei der Zersetzung von Abfall eine Rolle spielen. Im Rahmen des EU-finanzierten Projekts BIOMIMIC wird eine mechanistische Beschreibung des Zusammentreffens von Mikroben und Mikroplastik erstellt. Das Projektteam wird die verhaltensbezogenen, physiologischen und biomolekularen Reaktionen charakteristischer Bakterien und Algen auf Mikroplastik erläutern, damit wir uns diesen drängenden globalen Herausforderungen stellen können.
Ziel
Aquatic microbes - both marine and freshwater - drive global biogeochemical cycles. However, owing to the influx of microplastics (MPs) in their natural ecosystems, microbes now face a daunting task of holding such cycles in balance. From passive encounters with suspended particles to active interactions among species, microbes tackle a myriad of environmental signals along the water depths. Crucially, a steady inflow of MPs into aquatic ecosystems has led to reduced species fitness, altered feeding dynamics, and ultimately, ecosystem restructuring. Due to their abundance, durability, and an easy mobility across trophic levels, MPs have been implicated in perturbing diverse aquatic settings. Despite the growing evidence of potentially deleterious ramifications, we still lack a mechanistic understanding of the microbe-MP interactions. BIOMIMIC will zoom into the microscale biophysics mediating the microbe-MP interactions, and develop a mechano-genetic framework to assess the emergent physiological consequences. By combining microfluidics, quantitative imaging, and molecular techniques, I will experimentally simulate, analyse and quantify the impact of MPs on aquatic microbes. To capture ecologically relevant settings, a representative group of bacteria and algal populations will be exposed to MPs with characteristic physico-chemical makeup, over a range of concentrations, and under different hydrodynamic regimes. Specifically, I will uncover MP-induced microbial response: behaviour, physiology, and bio-molecular, and concomitantly, the modification of MP-attributes due to microbial interactions. By cataloging the species-MP encounters in realistic settings, BIOMIMIC will unravel fundamental biophysical principles of microbial response to MPs. Through it's innovative approach, BIOMIMIC, for the first time, will offer a unique framework linking behaviour, physiology and bio-molecular response to MPs, paving the way for potential remediation of this global challenge.
Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)
CORDIS klassifiziert Projekte mit EuroSciVoc, einer mehrsprachigen Taxonomie der Wissenschaftsbereiche, durch einen halbautomatischen Prozess, der auf Verfahren der Verarbeitung natürlicher Sprache beruht.
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