#Mikroorganismen & Pilze #2023 – 2026 #2020 – 2023 #Ökosystemprozesse #Boden #Landnutzung #Synthese #Artengemeinschaften #Bodenlebewesen #Bodenprobe #Bodenstruktur #Pilze #Sequenzierung #Bodenmikroorganismen #Grünland #Mikrobielle Gemeinschaft

BEMPL (Teilprojekt)

Vorhandensein von Mikroplastik und deren Auswirkungen auf Bodenpilze und -prozesse entlang von Landnutzungsgradienten

Kostenneutrale Verlängerung 2023-2024

Hintergrund

Kunststoffe sind eine Reihe von synthetischen oder halbsynthetischen organischen Verbindungen, bestehend aus Polymeren. Nach dem Ende ihres Lebenszyklus werden diese zu Abfallprodukten und können durch natürliche Mechanismen und Missmanagement in Ökosysteme eingetragen werden. Physikalische und chemische Degradierungsprozesse lassen die Kunststoffe in kleinere Fragmente zerfallen und erhöhen gleichzeitig ihre Abundanz und Verteilung. Dieser Vorgang ist in marinen Lebensräumen eingehend untersucht und Forschungsarbeiten haben nun auch in terrestrischen Ökosystemen angefangen. Partikel mit einer Größe zwischen 5mm und 0,1μm werden als Mikroplastik bezeichnet und besitzen besondere Eigenschaften, welche Effekte auf Bodenbiota und -charakteristika haben können.

Ziele

Ziel des Projektes ist es, das Vorhandensein von Mikroplastik Partikeln und deren Effekte auf mikrobielle Lebensgemeinschaften des Bodens, insbesondere Pilzen, sowie Bodenprozessen zu untersuchen. Dabei wird versucht Mikroplastik als Marker für Landnutzungsintensität nutzbar machen zu können.

Methoden

In einem Feldexperiment inkorporieren wir rückgewinnbare Behälter mit Mikroplastik-Fasern in Böden der Biodiversitäts-Exploratorien. Mittels Illumina MiSeq – Hochdurchsatz-Sequenzierung werden die Effekte auf Bodenpilze untersucht. Zudem analysieren wir Bodenprozesse wie mikrobiellen Aktivität, Bodenaggregation und Zersetzungsraten.
Zusätzlich soll auch Mikroplastik in Böden der Exploratorienflächen im Grasland quantifiziert werden. Bodenproben werden hierfür in mehreren Zwischenschritten aufgereinigt und getrennt. Anschließend werden die Partikel mittels FTIR (Fourier-Transform-Infrarotspektrometrie) identifiziert und der Gehalt im Boden festgestellt.

Hypothesen

Mikroplastik-Konzentration im Boden korreliert mit dem Landnutzungsindex (LUI)
Mikcroplastikfasern im Boden verändern die Pilzlebensgemeinschaft und beeinflussen Prozessraten, auch in Abhängigkeit der verschiedenen Böden

Publikationen

Alkaloid Concentrations of Lolium perenne Infected with Epichloë festucae var. lolii with Different Detection Methods—A Re-Evaluation of Intoxication Risk in Germany?

Giftigkeit von Lolium perenne Pflanzen infiziert mit Epichloe festucae var. lolii in Abhängigkeit von verschiedenen analytischen Detektionsmethoden - eine Reevaluation von Vergiftungsrisiken in Deutschland?

Vikuk V., Fuchs B., Krischke M., Müller M. J., Rüb S., Krauss J. (2020): Alkaloid Concentrations of Lolium perenne Infected with Epichloë festucae var. lolii with Different Detection Methods—A Re-Evaluation of Intoxication Risk in Germany? Journal of Fungi 6 (3), 177. doi: 10.3390/jof6030177

Epichloë endophyte-grass symbioses in Germany – Infection rates, alkaloid concentrations and possible intoxication risks

Epichloë Endophyt-Gras Symbiosen in Deutschland – Infektionsraten, Alkaloidkonzentrationen und mögliche Vergiftungsrisiken

Vikuk V. (2020): Epichloë endophyte-grass symbioses in Germany – Infection rates, alkaloid concentrations and possible intoxication risks. Dissertation, University Würzburg