Funktionelle Pilzdiversität im kontrollierten Nährstoffkreis

Durch den ständig steigenden Druck des Menschen sind natürliche Ökosysteme zunehmend bedroht und verändern sich mit noch nie dagewesener Geschwindigkeit, auf lokaler ebenso wie auf globaler Ebene. Die steigende Globalisierung menschlicher Aktivitäten wirkt sich dabei massiv auf die Biodiversität unseres Planeten aus und Prognosen sagen eine weitere Verstärkung dieses Trends in den nächsten Dekaden voraus. Die rasante anthropogene Veränderung lokaler und globaler Biodiversitätsmuster findet dabei vor dem Hintergrund hoch komplexer ökologischer Prozesse statt, die über geologische Zeiträume geprägt wurden. Die Konsequenzen eines Biodiversitätsverlustes für ökosystemare Leistungen ("ecosystem goods and services"), wie etwa den Erhalt von Wasserqualität und Bodenfruchtbarkeit, sind bereits evident. Eine der größten Herausforderungen ist daher die Erforschung der ökologischen, evolutionären und sozioökonomischen Faktoren, die das Zusammenspiel von Biodiversität und Ökosystemfunktionen determinieren. Ziel von MICDIF ist daher die Bedeutung der mikrobiellen Diversität für ökosystemare Leistung, durch eine explizite Kopplung von mikrobieller Ökologie und Gemeinschaftsstruktur mit biogeochemischen Prozessen, zu erforschen. Da sich die internationalen Biodiversitätsforschung bislang allerdings vorwiegend mit Pflanzen und Tieren beschäftigt hat, besteht ein dringender Bedarf die funktionelle Rolle der mikrobiellen Diversität für Ökosystemprozesse besser zu erforschen. MICDIF umfasst intensive Theoriebildung ebenso wie innovativste Ansätze aus den Bereichen Molekularbiologie, Mikrobielle Ökologie, Genomik, Biogeochemie und Mathematischer Modellierung. Im Gegensatz zu Studien, die terrestrische oder aquatische Ökosysteme isoliert betrachten, fokussieren wir auf die funktionellen Wechselwirkungen über die Systemgrenzen hinaus. Wir werden in diesem NFN stufenweise von einfachen Mesokosmos-Systemen, zu komplexeren experimentellen Systemen übergehen, und in der letzten Phase auch zu natürlichen Systemen im Freiland. Mathematische Modellierung stellt dabei das Rückgrat dar, das die mikrobielle Welt mit der Biogeochemie auf verschiedenen Skalenebenen verbinden wird. Forschung, die eine kausale Aufklärung der Wechselwirkung zwischen Biodiversität und Ökosystemfunktion anstrebt, ist notwendigerweise interdisziplinär und benötigt ein langfristiges Fundament. Wir sind überzeugt, dass ein Nationales Forschnungsnetzwerk die vielversprechendste Plattform darstellt, erfolgreich die dargestellten Forschungsziele zu erreichen. Dieser Antrag bringt international anerkannte Experten aus Österreich zusammen, integriert verwandte nationale (FWF, WWTF) und europäische (EU, ESF) Forschungsinitiativen und wird daher die kritische Masse erzielen, innovative und international hoch kompetitive Forschung im Bereich der Kopplung von Biodiversität und Ökosystemfunktion in Österreich zu entwickeln.