Mikrobielle Biofilme in Fliessgewässern

Fliessgewässer gehören zu den am stärksten durch menschliche Aktivitäten beeinflussten Ökosystemen. Das Verständnis von struktureller Heterogenität, Biodiversität und Ökosystemfunktionen ist wesentliche Voraussetzung für erfolgreiche Restorationsmassnahmen. Biofilme bilden die grösste lebende mikrobielle Biomasse in Bächen und Bachbette fungieren als Bioreaktoren, die Ökosystemfunktionen steuern und die Wasserqualität beeinflussen. Im Gegensatz zu medizinischen und industriellen Biofilmen, blieben Biofilme natürlicher Ökosysteme bislang weitgehend unerforscht. Diese Wissenslücke verhinderte bislang die funktionellen Zusammenhänge zwischen mikrobiellen Gemeinschaften und ökosystemaren Prozessen zu verstehen. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es die funktionelle Relevanz mikrobieller Biofilme in globalen Prozessen wie etwa Kohlenstoffkreisläufe oder Selbstreinigung von Bächen besser zu verstehen. Dieses Projekt betrachtet mikrobielle Biofilme explizit als ökologische Gemeinschaften und untersucht die Wechselwirkung zwischen Architektur, Molekularbiologie und Umsatzraten dieser Gemeinschaften als eine Antwort auf eine nährstoffarme und fliessende Umwelt. In einem weiteren Schritt werden diese Erkenntnisse auf eine höhere ökosystemare Organisationsebene übertragen, und der Einfluss physikalischer Heterogenität auf die Performance von Biofilmen untersucht. Hier wird postuliert, dass physikalische Heterogenität sich positiv auf Nischendifferenzierung und in der Folge auf komplementäre Nutzung von Resourcen auswirkt. Diese Zusammenhänge bilden die Basis für Restorationsökologie und tragen zum besseren Verständnis von Kohlenstoffkreisläufen und Selbstreinigungsprozessen bei.

Fliessgewässer gehören zu den am stärksten durch menschliche Aktivitäten beeinflussten Ökosystemen. Das Verständnis von struktureller Heterogenität, Biodiversität und Ökosystemfunktionen ist wesentliche Voraussetzung für erfolgreiche Restorationsmassnahmen. Biofilme bilden die grösste lebende mikrobielle Biomasse in Bächen und Bachbette fungieren als Bioreaktoren, die Ökosystemfunktionen steuern und die Wasserqualität beeinflussen. Im Gegensatz zu medizinischen und industriellen Biofilmen, blieben Biofilme natürlicher Ökosysteme bislang weitgehend unerforscht. Diese Wissenslücke verhinderte bislang die funktionellen Zusammenhänge zwischen mikrobiellen Gemeinschaften und ökosystemaren Prozessen zu verstehen. Ziel dieses Forschungsprojekts ist es die funktionelle Relevanz mikrobieller Biofilme in globalen Prozessen wie etwa Kohlenstoffkreisläufe oder Selbstreinigung von Bächen besser zu verstehen. Dieses Projekt betrachtet mikrobielle Biofilme explizit als ökologische Gemeinschaften und untersucht die Wechselwirkung zwischen Architektur, Molekularbiologie und Umsatzraten dieser Gemeinschaften als eine Antwort auf eine nährstoffarme und fliessende Umwelt. In einem weiteren Schritt werden diese Erkenntnisse auf eine höhere ökosystemare Organisationsebene übertragen, und der Einfluss physikalischer Heterogenität auf die Performance von Biofilmen untersucht. Hier wird postuliert, dass physikalische Heterogenität sich positiv auf Nischendifferenzierung und in der Folge auf komplementäre Nutzung von Resourcen auswirkt. Diese Zusammenhänge bilden die Basis für Restorationsökologie und tragen zum besseren Verständnis von Kohlenstoffkreisläufen und Selbstreinigungsprozessen bei.