Lead
Mikrobielle Gemeinschaften sind an zahlreichen biogeochemischen Prozessen beteiligt und leisten einen entscheidenden Beitrag zur Funktion von Ökosystemen. Einer dieser Prozesse ist die biotische Oxidation von Methan in Seen. Dieses Gas wird dort hauptsächlich in den Sedimenten gebildet. Aufgrund des hohen Treibhauspotentials von Methan ist dessen Verringerung durch Oxidation von besonderer Bedeutung. Die Emission aus natürlichen und gestauten Seen hat sich in den letzten Jahren als bedeutende Quelle für das globale Methanbudget erwiesen. Um den Beitrag von Seen zum Treibhauseffekt besser zu beurteilen ist es wichtig, die Methanoxidation und die Ökologie der beteiligten Mikroorganismen besser zu verstehen.

Lay summary

In diesem Projekt wird die Gemeinschaft der aeroben Methanotrophen Bakterien untersucht, die den Oxidationsprozessin der Wassersäule von geschichteten Seen durchführen. Molekularbiologische Untersuchungen zeigen häufig, dass verschiedene Gruppen von methanoxidierenden Bakterien vorhanden sind, die sich in ihrer Effizienz unterscheiden. Teilweise kommen diese Gruppen gemeinsam vor, teils kommen sie in unterschiedlichen Schichten zur Dominanz. Klassische Modellansätze zur Beschreibung der Methanoxidation vernachlässigen diese Populationsdynamik. Unser Ziel ist es, ein Modell zu entwickeln das die entscheidenden physiologischen Merkmale (traits) der methanoxidierenden Organismen mitberücksichtigt.

Mit einer Kombination von beschreibender Feldforschung und physiologischen Experimenten mit Isolaten und Reinkulturen wird ein solches Modell entwickelt, getestet und validiert. Vor allem unter dynamischen Umweltbedingungen, die mit Populationsveränderungen einhergehen können, erwarten wir von diesem Modell eine bessere Vorhersage der Methanoxidation in Seen.