Reduktion der Lachgasemissionen von Agrarflächen durch Einsatz sporenbildender, lachgasreduzierender Bakterien

Stipendiatin/Stipendiat: Lukas Geisenhof

Der Klimawandel stellt eine akute und globale Bedrohung für die Biosphäre dar, und Treibhausgase wie Lachgas tragen essentiell zum Fortschritt der globalen Erwärmung bei. Die intensive Düngung von Feldern mit Ammonium und Nitrat ist nötig, um die Weltbevölkerung zu ernähren, jedoch trägt dies entscheidend zu einem Ungleichgewicht des globalen Stickstoffzyklus bei und führt zu anthropogenen Lachgasemissionen.

 

Die Idee dieses Projekts ist es, die Emission von Lachgas aus landwirtschaftlich genutzten Flächen durch den Einsatz lachgasreduzierender Bakterien zu senken oder sogar ganz zu unterdrücken, ohne dass es dabei zu Ertragsverlusten kommt. Dazu sollen lachgasreduzierende Bakterien eingesetzt werden, die sich aber auch durch die Umwandlung von Nitrat zu Ammonium vermehren können. Solche Bakterien sind in Böden bereits vorhanden. Sie bilden das Enzym Lachgas-Reduktase und werden als natürliche Lachgassenken angesehen. In diesem Projekt sollen insbesondere sporenbildende Lachgasreduzierer untersucht werden, da Sporen leicht zu isolieren und auszubringen sind und Sporenbildner lange in natürlichen Habitaten überdauern. Vorrangiger Modellorganismus ist Neobacillus vireti, ein bereits gut charakterisierter Lachgasreduzierer, dessen Genomsequenz bekannt ist.

 

Das Projekt wird im Labormaßstab in Mikrokosmen durchgeführt und beschäftigt sich mit den drei Schwerpunkten (1) der Sporulation und Keimung, (2) der Etablierung des Mikrokosmos und dem ökophysiologischen Verhalten der auszubringenden Zellen, (3) sowie der Reduktion von Lachgas(-emissionen) im Mikrokosmos. 

Förderzeitraum:
01.07.2022 - 30.06.2025

Institut:
Technische Universität Darmstadt
Fachbereich Biologie
Fachgebiet Mikrobielle Energieumwandlung

Betreuer:
Prof. Dr. Jörg Simon

E-Mail: E-Mail schreiben