Süßwasserökosysteme gehören zu den am stärksten beeinträchtigten der Erde, da sie aufgrund des fortschreitenden Klimawandels und anthropogener Verschmutzung, wie z. B. industrieller Abwassereinleitungen sowie urbaner und landwirtschaftlicher Abflüsse, eine hohe Biodiversitätsverlustrate aufweisen. Die derzeitigen Verlustraten von Arten in vielen Organismengruppen gefährden die Aufrechterhaltung der von ihnen bereitgestellten Ökosystemdienstleistungen, einschließlich Nährstoffrecycling, Kohlenstoffbindung und Wasserreinigung.
Mikrobielle Destruenten, insbesondere aquatische Pilze, spielen eine entscheidende Rolle in den Ökosystemdynamiken von bewaldeten Süßwasserbächen, da sie auf Energiezufuhr aus allochthonen Quellen wie Laubstreu angewiesen sind. Diese Gruppe trägt wesentlich zum Kohlen- stoff- und Nährstoffkreislauf bei, indem sie extrazelluläre Enzyme produziert und sekretiert, die (i) polymere und schwer abbaubare organische Stoffe in kleinere, assimilierbare Moleküle zerlegen und (ii) Nährstoffe wie Stickstoff und Phosphor zyklisieren. Trotz ihrer zentralen Rolle für die Funktionsweise von Süßwasserökosystemen ist die taxonomische und funktionale Vielfalt dieser Pilze derzeit nur unzureichend verstanden und charakterisiert. Der Mangel an Wissen über diese Gruppe ist besonders auffällig, wenn man ihre genetische Vielfalt berücksichtigt, insbesondere ihr Potenzial zur Entfernung von schwer abbaubaren Verbindungen und Schadstoffen.
Um diese Wissenslücken zu schließen, zielt dieses Projekt darauf ab: (I) Strategien zur Identifizierung und Charakterisierung unbekannter aquatischer Pilze in verschiedenen aquatischen Umgebungen zu entwickeln, (II) Einblicke in die Vielfalt und Funktionsweise aquatischer Pilze in unberührten und belasteten aquatischen Lebensräumen über unterschiedliche alpine Zonen hinweg zu gewinnen und (III) die Dynamik der genetischen Expression während des Abbauprozesses anhand eines Modellsystems zu verstehen. Zur Durchführung dieser Analysen wird die Entwicklung und Optimierung standardisierter Workflows angestrebt, um eine schnelle Charakterisierung und Isolation von Pilzisolaten (Einzelzellen und Reinkulturen), (Meta-)Barcoding und Metatranskriptomik aquatischer Pilze zu ermöglichen.