Forschung zu Bioenergiekulturen und saurem Regen mit diskreter Analyse an der WVU

Anorganische Nährstoffanalysen werden weltweit täglich mit den automatisierten Analysatoren von SEAL Analytical durchgeführt. Während Wasser wahrscheinlich das am häufigsten überwachte Medium für Nährstofftransport ist, ist Boden ebenso wichtig für die Ansammlung von Nährstoffen.

Von zentraler Bedeutung für alle Bodensysteme sind die komplexen Mikrobengemeinschaften, die in ihnen leben. Ihre vielfältigen Stoffwechselfähigkeiten treiben das Recycling von organischem Material zu bioverfügbaren Nährstoffen an. Dadurch prägt die Anwesenheit und Vitalität dieser Gemeinschaften die Zusammensetzung und Funktion von Ökosystemen. Die moderne Bodenkunde untersucht viele Aspekte dieser Welt, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind.

Das Labor von Dr. Zac Freedman an der West Virginia University möchte das Verständnis von Bodenmikroorganismen vertiefen, indem es untersucht, wie ökologische und Umweltfaktoren mikrobielle Gemeinschaften formen und die Funktion von Ökosystemen beeinflussen. Dr. Freedman kombiniert klassische mikrobiologische Methoden mit modernen chemischen und molekularen Techniken, um die Auswirkungen von Umweltveränderungen auf Struktur und Funktion mikrobieller Gemeinschaften in terrestrischen Ökosystemen zu erforschen.

Während seiner Postdoc-Zeit an der University of Michigan – School of Natural Resources and Environment – arbeitete Dr. Freedman bereits mit dem SEAL AQ2 Analyzer und dem AA3 Segmented Flow Analyzer. Nach seiner Berufung an die West Virginia University entschied er sich für den SEAL AQ300 als zuverlässiges und bewährtes Analysegerät für Nährstoffanalysen in seinem eigenen Labor.

In einem laufenden Projekt untersucht das Labor, ob Wechselwirkungen zwischen Pflanzen, Boden und Mikroben genutzt werden können, um den Ertrag der beliebten Bioenergiekultur Switchgrass (Panicum virgatum) auf renaturierten Bergbauflächen zu steigern. Hierfür nutzt das Labor den SEAL AQ300 zur Analyse von Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffvorräten im Boden, ergänzt durch Daten zur mikrobiellen Aktivität, um vorherzusagen, wie sich das Nährstoffkreislaufverhalten der Mikroben unter verschiedenen Rekultivierungsstrategien und Switchgrass-Kultivaren verändert. Dies ist wichtig, da der mikrobielle Stickstoff-, Phosphor- und Kohlenstoffkreislauf im Boden notwendig ist, um diese Nährstoffe aus organischem Material freizusetzen und so die Bodenproduktivität zu maximieren.

In einem weiteren Projekt untersucht das Labor, ob die Abnahme sauren Regens mit dem verminderten Wachstum von Schwarzkirschenbäumen (Prunus serotina) zusammenhängt, die in den zentralen Appalachen von hohem Wert sind. Das Labor verwendet den AQ300, um die Verfügbarkeit von Stickstoff und Schwefel im Boden zu testen, kombiniert mit Analysen des Mikrobioms. Dieses Projekt wird helfen zu bestimmen, ob Änderungen der Luftqualität nach Inkrafttreten des Clean Air Act die chemischen und biologischen Bedingungen im Boden verändern.