Ausarbeitung einer neuartigen metagenomischen Methode für die Umweltüberwachung (LIFE BIOTAGENE)

Die Verschlechterung des Bodens, die für menschliche Aktivitäten und das Überleben der Ökosysteme von entscheidender Bedeutung ist, ist in Europa ein ernstes Problem. Die Bodendegradation wird durch unzureichende land- und forstwirtschaftliche Praktiken, industrielle Tätigkeiten, Tourismus, städtische und industrielle Ausbreitung und Bauarbeiten verursacht. Der Klimawandel und insbesondere Änderungen der Niederschlagsmuster (z. B. längere Dürren) können zu einer verstärkten Bodendegradation beitragen. In Europa führen diese Faktoren zu Erosion, Rückgang der organischen Substanz, Kontamination, Versalzung, Verdichtung, Rückgang der biologischen Vielfalt, Versiegelung, Überschwemmungen und Erdrutschen. Bodendegradation wirkt sich direkt auf die Wasser- und Luftqualität, die biologische Vielfalt und die Anfälligkeit für den Klimawandel aus. Darüber hinaus kann es negative Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit haben und die Lebensmittel- und Lebensmittelsicherheit gefährden. Bodenverlust und sinkende Fruchtbarkeit wurden in der EU-Strategie für nachhaltige Entwicklung als eine der Hauptbedrohungen für die nachhaltige Entwicklung und eine der Hauptursachen für die Verringerung der Lebensfähigkeit landwirtschaftlicher Flächen hervorgehoben. Mikroorganismen-Gemeinschaften reagieren auf Umweltbedingungen und daher gute Indikatoren für den Umweltzustand. Die Anwendung metagenomischer Ansätze wurde jedoch aufgrund der hohen Kosten und des fehlenden Zugangs zu hochspezialisierten technischen Infrastrukturen begrenzt. Das übergeordnete Ziel des Projekts ist es, einen neuartigen Ansatz für das Umweltmonitoring zu entwickeln und zu demonstrieren, der auf metagenomischen Daten basiert und moderne Biotechnologie- und IT-Technologien nutzt. Während der Laufzeit des Projekts werden 300 Bodenproben aus Estland, Lettland, Litauen, Finnland, Schweden, Polen und Deutschland entnommen. Aus den Proben wird DNA extrahiert, verstärkt, sequenziert und analysiert. Basierend auf den genomischen Daten werden Marker bestimmt, die die Umgebung beschreiben. Diese Marker werden es uns ermöglichen, den integralen Einfluss verschiedener menschlicher Aktivitäten wie Landwirtschaft und Klimawandel auf Ökosysteme zu bewerten. Diese Art der Bewertung ermöglicht es, den Einfluss von Faktoren, die Umwelt und Mensch gefährden, zu charakterisieren und mögliche zukünftige Auswirkungen besser vorherzusagen.