Die neuartige Grus-Kruste: Taxonomie und Wiederbesiedelung von Atacamas dunklem Leben (GRIT LIFE)

• Antragsteller: Dr. Patrick Jung
• Fachliche Zuordnung: Ökologie und Biodiversität der Pflanzen und Ökosysteme ; Physische Geographie
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 455698839

In vegetationslosen Ökosystemen wie Wüsten sind biologische Bodenkrusten als Zusammenschluss vornehmlich photoautotropher Mikroorganismen und anorganischen Bodenpartikeln Pioniere, die eine Grundlage für die Entwicklung des Ökosystems bilden. Diese „Bodenkrusten“ tragen signifikant zu Kohlenstoff- und Stickstoffflüssen bei und beeinflussen fundamentale Funktionen des Ökosystems.Kürzlich wurde in Küstenregionen der Atacama Wüste Chiles eine neue Bodenkrusten-Biozönose entdeckt. Sie stellt ein Übergangsstadium zwischen einer biologischen Bodenkruste und einer saxikolen Gemeinschaft dar, die auf und in Grus aus granitoidem Quartz wächst. Die Zusammensetzung, Physiologie und das räumlich-zeitliche Auftreten sind jedoch noch nicht bekannt. Darüber hinaus erfordert die Aufklärung der komplexen mikrobiellen Gemeinschaften, ihrer Wechselwirkungen mit den Klima, wo hauptsächlich Nebelwasser die photosynthetische Aktivität antreibt und schließlich die Verbreitung der Grus Kruste in der Landschaft einen multidisziplinären Ansatz.Das übergeordnete Ziel dieses Paketantrags „GRIT LIFE“ ist es, die Ökologie und Verbreitung der neuartigen Grus Kruste im Nationalpark Pan de Azúcar (Atacama, Chile) zu verstehen, die vermutlich das Ergebnis einer einzigartigen abiotischen und biotischen Interaktionsdynamik ist. Durch ein interdisziplinäres Konsortiums von vier Teilprojekten (TP) sollen drei Zentralhypothesen hinsichtlich a) taxonomischer Zusammensetzung und Mikroklima, b) Rekolonisierung und c) Beitrag zum Kohlenstoffkreislauf geprüft werden. Um dies zu erreichen, werden Sensortechnologien mit Freilandbeprobung und ökophysiologischen Messungen kombiniert, um statistische Modelle für maschinelles Lernen zu trainieren. Diese Modelle werden auf Fernerkundungsdaten angewendet, um räumlich Schätzungen der Ökosystemleistungen der Grus Kruste zu liefern.In diesem Teilprojekt D (TP-D, PI Jung) wird insbesondere die taxonomische Zusammensetzung inklusive der Rolle der parasitischen Pilze sowie die Rekolonisierung der Grus Kruste während eines Rekolonisierungsversuches untersucht. Dieser Ansatz testet a) ob und wie die taxonomische Zusammensetzung der Grus Kruste durch das Mikroklima bedingt ist, b) ob die hellen und dunklen Flecken der Grus Kruste eine Konsequenz aus abiotischen (Mikroklima) und biotischen (parasitische Pilze) Faktoren sind und c) wie die Biozönose während eines Rekolonisierungsversuches reagiert. Detaillierte Informationen zur Artenzusammensetzung und funktionellen Proxies (TP-D, PI Jung), der ökophysiologischen Reaktion bezüglich lokaler Exposition und abiotischer Bedingungen (diese TP-C), den klimatischen Bedingungen (TP-B, PI Bendix) und die aus Fernerkundungsdaten abgeleitete räumlich-zeitliche Verbreitung (TP-A, PI Lehnert) werden kombiniert und modelliert, um schließlich räumliche Quantifizierungen mehrerer Ökosystemleistungen bereitzustellen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Mitverantwortliche: Professor Dr. Jörg Bendix; Professor Dr. Burkhard Büdel; Dr. Michael Lakatos; Professor Dr. Lukas Lehnert