Schwerpunktprogramm (SPP) 2322: Systemökologie von Böden - das Mikrobiom und die Randbedingungen modulieren die Energieentladung, Teilprojekt: Lebend/Tot: Beitrag von Bodenprotisten zum Kohlenstoffkreislauf durch Mikrobenprädation und Nekromasse

Description: Protisten stellen den größten Teil der eukaryotischen Vielfalt im Boden dar. Ihre Zellzahlen können Hunderttausende und mehr pro Gramm Boden erreichen, und sie weisen ein breites Spektrum funktioneller Gruppen auf, die eng mit terrestrischen Kohlenstoffflüssen verknüpft sind (z. B. Heterotrophe, Saprotrophe und sogar Phototrophe). Ihre Rolle im Kohlenstoffkreislauf im Leben, als mikrobielle Räuber, und insbesondere im Tod, als mikrobielle Nekromasse (NM), ist jedoch nahezu uncharakterisiert. Aufbauend auf dem Rahmen des SPP SoilSystems untersucht dieses Projekt die Rolle und den Beitrag der Protistanprädation und der Protistan-NM zu den Kohlenstoffflüssen im Boden. In einer Reihe kontrollierter Mikrokosmos-Experimente charakterisieren wir zunächst den Verbrauch von Protistan-NM im Vergleich zu Pilz- und Bakterien-NM durch das Bodenmikrobiom. Durch DNA-SIP mit 13C-markierter Protistan-Nekromasse identifizieren wir organismische Präferenzen und verfolgen den Kohlenstofftransfer innerhalb der mikrobiellen trophischen Netzwerke des Bodens für verschiedene NM-Pools. Mittels Kalorimetrie werden wir untersuchen, wie Protistan-NM im Vergleich zu den besser bekannten bakteriellen und pilzlichen NM-Pools zu den Energieflüssen im Boden beiträgt. In einem zweiten Mikrokosmos-Experiment werden wir untersuchen, ob der Gehalt an organischer Bodensubstanz als wichtige Randbedingung den Verbrauch von Protistan-NM durch Bodenmikrobiota und ihre Netzwerke beeinflusst. Schließlich werden wir im Rahmen des gemeinsamen Experiments „Funktionale Komplexität“ ermitteln, wie Bodenmanagement Bodenprotistan-Gemeinschaften moduliert, wie die Komplexität dieser Gemeinschaften zu emergenten Eigenschaften des Bodenmikrobioms (d. h. Resistenz und Widerstandsfähigkeit) durch Prädation beiträgt, und feststellen, ob die Dynamik von Protistan-Gemeinschaften nach Störungen den Kohlenstoffkreislauf über einen Komplexitätsgradienten hinweg beeinflusst. Zusammengenommen werden diese Experimente, die im Rahmen des SPP-Konsortiums kollaborativ durchgeführt werden, die Hypothesen AC von SoilSystems untersuchen und gleichzeitig die bislang umfassendste Analyse des Beitrags lebender und toter Protisten zum Kohlenstoffkreislauf und zu den Energieflüssen im Boden liefern.

SupportProgram

Origins: /Bund/UBA/UFORDAT

Tags: Mikroökologie ? Humus ? Bodenkunde ? Bodenuntersuchung ? Kalorimetrie ? Kohlenstoffkreislauf ? REACH ? Bodenbiodiversität ? Angewandte Mikrobiologie ? Applied Microbiology ? Soil Sciences ?

Region: Saxony

Bounding boxes: 13.25° .. 13.25° x 51° .. 51°

License: cc-by-nc-nd/4.0

Language: Deutsch

Organisations

• Helmholtz-Zentrum für Umweltforschung – UFZ (Projektverantwortung)
• Umweltbundesamt (Bereitstellung)

Time ranges: 2025-01-01 - 2025-12-31

Alternatives

• Language: Englisch/English
  Title: Sub project: Live/Dead: Contribution of soil protists to carbon cycles through microbe predation and necromass
  Description: Protists represent most of the eukaryotic diversity in soil, with cell numbers that can reach hundreds of thousands and more per gram of soil, and a wide range of functional groups that are closely intertwined with terrestrial carbon fluxes (i.e., heterotrophs, saprotrophs, and even phototrophs); however, their role in carbon cycling in life, as microbial predators, and especially in death, as microbial necromass (NM), remains virtually uncharacterized. Leveraging the framework of the SPP SoilSystems, this project will explore the role and contribution of protistan predation and protistan NM to soil carbon fluxes. In a set of controlled microcosm experiments, we will first characterize the consumption of protistan NM relative to fungal and bacterial NM by the soil microbiome. Through DNA-SIP with 13C-labelled protistan necromass, we will identify organismal preferences and track carbon transfer within the soil microbial trophic networks for different NM pools. Through calorimetry, we will explore how protistan NM contributes to soil energy fluxes relative to the better-known bacterial and fungal NM pools. In a second microcosm experiment, we will explore whether soil organic matter content as an important boundary condition affects consumption of protistan NM by soil microbiota and their networks. Finally, as part of the joint experiment Functional Complexity, we will identify how soil management modulates soil protistan communities, how the complexity of these communities contributes to emergent properties of the soil microbiome (i.e., resistance and resilience) through predation, and determine whether protistan community dynamics following disturbance affect carbon cycling across a complexity gradient. Taken together, these experiments, which will be conducted collaboratively within the SPP consortium, will address hypotheses A-C of SoilSystems while providing the most comprehensive analysis to date of the contribution of living and dead protists to the soil carbon cycle and energy fluxes. https://ufordat.uba.de/UFORDAT/pages/PublicRedirect.aspx?TYP=PR&DSNR=1140625

Resources

• Webseite zum Förderprojekt

  https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/554770703 (Webseite)

Status

Aktiv

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