Sequenzierung der (Micro)biota des Elbeästuars zur Entschlüsselung des Kohlenstoffkreislaufs

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Kathrin Dausmann; Dr. Andrej Fabrizius; Professor Dr. Hans-Peter Grossart; Professor Dr. Kai Jensen; Professorin Dr. Elisa Schaum, Ph.D.; Professor Dr. Wolfgang Streit
• Fachliche Zuordnung: Stoffwechselphysiologie, Biochemie und Genetik der Mikroorganismen ; Biochemie und Physiologie der Tiere ; Ökologie und Biodiversität der Tiere und Ökosysteme, Organismische Interaktionen ; Organismische Interaktionen, chemische Ökologie und Mikrobiome pflanzlicher Systeme
• Förderung: Förderung seit 2022
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 496691966

Als Übergangsmilieus zwischen Land und Meer gehören Ästuare zu den vielfältigsten und produktivsten Gebieten und stellen eine wichtige Komponente des globalen Kohlenstoffzyklus dar. Ästuare zeichnen sich durch eine hohe zeitliche Dynamik aufgrund variabler externer Kräfte (z.B. Süßwasserabfluss, Meeresströmungen und Gezeitenenergie) sowie durch ausgeprägte räumliche Gradienten (z.B. des Salzgehaltes, der Hydrodynamik und der Sauerstoffverfügbarkeit) aus. Entlang der Ästuargradienten sind die Ökosysteme der intertidalen Gebiete (bewachsene Gezeitensümpfe, Intertidalflächen mit Mikrophytobenthos-Gemeinschaften) und subtidalen Kanäle (benthische und pelagische Ökosysteme) eng miteinander verbunden und produzieren, transportieren und verarbeiten große Mengen an terrestrischer und aquatischer organischer Biomasse. Obwohl jüngste Forschungsarbeiten die potenziell hohe Bedeutung der Interaktionen zwischen Pflanzen, Phytoplankton und Mikroben sowie der Herbivorie als Kontrolle der Kohlenstoffflüsse in Gezeiten-Sümpfen und Ästuar-Kanälen veranschaulicht haben, sind die Schlüsselprozesse, die den Kohlenstoffzyklus im Ästuar steuern, immer noch wenig verstanden. Ziel dieses Projektes zusammen mit dem GRK2530 ist die systematische Analyse der biota-vermittelten Auswirkungen auf den Kohlenstofffluss im Ästuar unter Berücksichtigung der Ästuargradienten und -dynamik, der Verbindungen zwischen den Ästuar-Ökosystemen und Auswirkungen der globalen Veränderungen. Mittels Sequenzierung von Proben entlang des Elbe Ästuars werden wir die Dominanten Mikroorganismen: Archaen, Bakterien, Pilze und Phytoplankton (Im Sediment, Wasser in der Rhizosphäre und an Tieren) identifizieren. Dabei werden wir die metabolischen Stoffwechselwege entschlüsseln die aktiv am Kohlenstoffzyklus beteiligt sind. Außerdem werden wir durch die Transkriptom-Sequenzierung von Schlüsselgeweben der dominanten Fischarten im Elbe Ästuar den Einfluss von Gezeiten, des Salzgehaltes, von Schwankungen der Temperatur und Sauerstoffkonzentration im Zusammenhang mit dem Mikrobiom der Kiemen detailliert untersuchen und Abschätzungen über den Gesundheitszustand der Bestände leisten können.Ziel dieses Projektes zusammen mit dem GRK2530 ist die systematische Analyse der biota-vermittelten Auswirkungen auf den Kohlenstofffluss im Ästuar unter Berücksichtigung der Ästuargradienten und -dynamik, der Verbindungen zwischen den Ästuar-Ökosystemen und der Auswirkungen des globalen Wandels. Mittels Sequenzierung von Proben entlang des Elbe Ästuars werden wir die Dominanten im Wasser an Land bei Pflanzen und Tieren wollen wir die relevanten Mikrobita und ihre Pathways identifizieren. Außerdem soll durch die Transkriptom-Sequenzierung der Fische im Elbe Ästuar der Einfluss der Gezeiten, des Salzgehaltes und die Schwankung der Temperatur und Sauerstoffkonzentration auf die Fische und im Zusammenhang mit dem Mikrobiom der Kiemen detailliert untersucht werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen