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unilogo Universität Stuttgart
Institut für Wasser- und Umweltsystemmodellierung - IWS

Forschung:

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Die Veränderung der Sedimentstabilität und der Charakteristika aufgewirbelter Sedimentflocken durch mikrobiell produzierte extrazelluläre polymere Substanzen (EPS)
Projektleiter:Dr. rer.nat. Sabine Ulrike Gerbersdorf
Stellvertreter:Prof. Dr.-Ing. Silke Wieprecht
Wissenschaftliche Mitarbeiter:Holger Schmidt, M.Sc.
Dipl.-Ing. Moritz Thom
Projektdauer:1.6.2011 - 31.8.2015
Finanzierung:Deutsche Forschungsgesellschaft (DFG)
Kommentar:

Dieses Projekt gehört zum Forschungsschwerpunkt:
Umweltsysteme

MMM - Monitoren, Messen und Modellieren

Publikationen: Link

Zusammenfassung:

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Sedimenterosion und –transport ist von zentraler Bedeutung für ökologische und ökonomische Belange aquatischer Lebensräume. In den letzten Jahren wurde zunehmend deutlich daß benthische Mikroorganismen in Interaktion mit physiko-chemischen Sedimenteigenschaften den Erosionswiderstand des Sedimentes entscheidend beeinflussen („Ökosystem Ingenieure“). Dabei spielen die mikrobiell ausgeschiedenen extrazellulären polymeren Substanzen (EPS) eine bedeutende Rolle, indem sie die interpartikulären Bindungskräfte in feinen Sedimenten erhöhen und damit Stabilität und Charakteristika der später resuspendierten Flocken prägen. Das beantragte Forschungsvorhaben zielt auf die funktionelle Kapazität heterotropher Bakterien, Cyanobakterien und eukaryotischer Mikroalgen zur Veränderung von Sedimenten im Süßwasser hinsichtlich des Sedimenterosions- und transportverhalten. Das Potential und die Relevanz dieses wichtigen „Ökosystem Service“ von natürlichen Biofilmen so ll für verschiedene Nischen im Süßwasserhabitat untersucht werden. Dabei werden Unterschiede in der EPS „Qualität“ und „Quantität“ in Beziehung gesetzt zur Kohäsion von Sediment und Flocken sowie zur Biofilm Zusammensetzung, Sedimentcharakteristik (z.B. organischer Gehalt), und schwankenden abiotischen Variablen im Wasserkörper (z.B. Licht, hydrodynamisches Regime). Die vorgeschlagene interdisziplinäre Forschung wird zu einem konzeptionellen Verständnis der mikrobiellen Sedimentmodifizierung beitragen, welche eine wichtige Ökosystemfunktion im aquatischen Lebensraum darstellt. Diese Forschung hat weitreichende Auswirkungen hinsichtlich der Wasserrahmenrichtlinie und des Sedimentmanagement.