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Transregio (TRR) 410: neuartige Ökosysteme in wiedervernässten Niedermoorlandschaften, Teilprojekt S01: Integration von biotischen und abiotischen Faktoren zum Verständnis von Produktion und den Verbrauch von Treibhausgasen in Wetcapes 2.0

In diesem Syntheseprojekt befassen wir uns mit den komplexen Beziehungen zwischen autotrophen und heterotrophen Makro- und Mikroorganismen, die bestimmen, ob wiedervernässte Moore Quellen oder Senken für die Treibhausgase CO2, CH4 und N2O sind. Unser Ziel ist es, die komplexen Wechselwirkungen zwischen den physikalisch-chemischen Eigenschaften, der Artenzusammensetzung/ Aktivität der Pflanzen und der unterirdischen (Mikro-)Biota sowie der Produktion und dem Abbau von organischem Material und Treibhausgasen zu verstehen. Wir stellen die Hypothese auf, dass (1) die Dynamik des Pflanzenwachstums sowie trophische Interaktionen die THG-Produktion antreiben und (2) dass ein mikrobiombasierter Indikator für den Status der Methansenke oder -quelle von Wetscapes entwickelt werden kann.

Transregio (TRR) 410: neuartige Ökosysteme in wiedervernässten Niedermoorlandschaften, Teilprojekt A03: Wechselwirkungen zwischen Pflanzen und Mikrobiom in der Rhizosphäre von Niedermooren

Wir werden analysieren, wie sich die wichtigsten Pflanzen-Rhizobiom-Interaktionen in Mooren während einer langfristigen Chronosequenz der Wiedervernässung sowie während kurzfristiger Extremereignisse verändern. Wir werden die Interaktionen zwischen Pflanzen und Rhizobiomen in Moorböden mit denen in flachen Gewässern vergleichen und die Interaktionen zwischen Pflanzen und Rhizobiomen mit der Leistung des Pflanzenwachstums, den Treibhausgasemissionen und den Umweltbedingungen, einschließlich der Torfqualität, in Verbindung bringen. Dazu werden wir Metaomics-Analysen verwenden, die durch mikroskopische Techniken ergänzt werden. Auf dieser Grundlage werden wir potenzielle und realisierte Schlüsselinteraktionen und ihre Korrelation mit Umweltbedingungen identifizieren und postulieren, wie diese Interaktionen die weitere Entwicklung von Feuchtgebieten 2.0 beeinflussen könnten.

Transregio (TRR) 410: neuartige Ökosysteme in wiedervernässten Niedermoorlandschaften, Teilprojekt B03: Räumliche Variabilität und laterale Konnektivität von Niedermoor-Mikrobiomen

Wir untersuchen, wie die Mikrobiome von Mooren auf regionaler und landschaftlicher Ebene variieren und wie diese Variation zur Vorhersage der Ökosystemfunktion genutzt werden kann. Auf lokaler Ebene konzentrieren wir uns auf Flachwasserkörper, ein charakteristisches Element wiedervernässter Moore und ein Hotspot der CH4-Emissionen, und untersuchen die Rolle aquatischer Makrophyten und ihrer Mikrobiome für den Kohlenstoff- und Nährstoffkreislauf unter extremen Bedingungen wie Hochwasser und Trockenheit in dem Mesokosmen-Experiment MCExp shallow water.

Transregio (TRR) 410: neuartige Ökosysteme in wiedervernässten Niedermoorlandschaften, Teilprojekt A05: Entwicklung und Resilienz von mikrobiellen CH4-Oxidierern in wiedervernässten Niedermooren

Unser Ziel ist es, die Methanaufnahme im Boden (SMU) in der heterogenen Landschaft von Wetscapes 2.0 zu verstehen, indem wir die räumlichen und zeitlichen Zusammenhänge mit der Biogeochemie und den CH4-Flüssen im Ökosystem, die Rolle bisher wenig erforschter methanotropher Taxa und die Anfälligkeit der methanotrophen Gemeinschaften im Boden nach der Wiedervernässung untersuchen. Das Projekt erforscht speziell die methanotrophen Bodengemeinschaften und die SMU in wiedervernässten Niedermooren der gemäßigten Breiten in Abhängigkeit von ihren biotischen und abiotischen Faktoren auf verschiedenen räumlichen und zeitlichen Ebenen. Es quantifiziert die Rolle der Methanotrophen, einschließlich der anaeroben methanotrophen Taxa, bei den Treibhausgasflüssen.

Transregio (TRR) 410: neuartige Ökosysteme in wiedervernässten Niedermoorlandschaften, Teilprojekt A06: Einflussfaktoren auf die Häufigkeit und Aktivität von Methanogenen in wiedervernässten Niedermooren

Wir werden einen Zensus der Identität, Häufigkeit und Aktivität von Methanogenen in wiedervernässten Niedermooren und der abiotischen und biotischen Einflussfaktoren erstellen, indem wir die Häufigkeit und Identität von methanogenen Archaeen in den Untersuchungsgebieten kartieren. Darüber hinaus zielt A6 darauf ab, deren Rolle für den Treibhausgashaushalt in wiedervernässten Niedermooren zu bewerten, indem die räumlich-zeitliche Dynamik der Zusammensetzung und die Aktivität im Verhältnis zu den gemessenen Treibhausgasflüssen auf der Grundlage von Mikrobiomik und Prozessstudien, soweit möglich, untersucht werden. A6 wird Methanogene auf allen experimentellen Ebenen von WETSCAPES2.0 untersuchen. Unter Verwendung modernster Proteomik werden wir speziell die Ökophysiologie neuartiger, bisher kaum erforschter Methanogene, d. h. der methylotrophen Methanomassiliicoccales, untersuchen.

Transregio (TRR) 410: neuartige Ökosysteme in wiedervernässten Niedermoorlandschaften, Teilprojekt A04: Struktur und Funktion des unterirdischen (Mikro-)Bioms in wiedervernässten Niedermooren - eine trophische Sperre?

Wir werden die Struktur und Funktion des unterirdischen (Mikro-)Bioms in wiedervernässten Niedermooren analysieren. (1) Anhand von > 100 wiedervernässten Screening-Standorten werden wir den ersten umfassenden Zensus der unterirdischen Biota in wiedervernässten Niedermooren durchführen. (2) Die räumlich und zeitlich aufgelöste Beprobung und Analyse von Kernstandorten wird ein Verständnis der räumlich-zeitlichen Dynamik des Mikrobioms ermöglichen. (3) Um die Hypothese einer trophischen Sperre für die C-Mineralisierung zu überprüfen, werden wir Mikrokosmos- und Mesokosmos-Experimente mit Torfmikrobiota und Modellpflanzenarten unter oxischen und anoxischen Bedingungen durchführen. (4) NGS- und Amplikon- Profilerstellung werden für andere Teilprojekte angeboten.

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