Der "Zero Emissions Award" ist Österreichs größter privat gestifteter Förderpreis für klimarelevante Grundlagenforschung und wird von der alpha+ Stiftung des Wissenschaftsfonds FWF vergeben. Gefördert werden innovativen Ansätze im Bereich der biophysikalischen und der industriellen Chemie. Das Fördervolumen der ersten Vergaberunde beläuft sich auf insgesamt knapp über 800.000 Euro.
Einer der Preise ging heuer an Felix Panis, Fakultät für Chemie, für seine herausragende Forschung an Mooren als effiziente CO2-Speicher!
Tyrosinasen in Feuchtgebieten: tickende Klima-Zeitbomben!
Feuchtgebiete sind weltweit verbreitete Ökosysteme, die Pflanzenwachstum in Kombination mit wasserbedeckten Böden aufweisen. Global gesehen bedecken Feuchtgebiete nur etwa fünf Prozent der gesamten Landoberfläche, beinhalten allerdings ein Drittel des gesamten in Böden gespeicherten Kohlenstoffs. Das entspricht rund 70% des Kohlenstoffs, der sich als CO2 in der Erdatmosphäre befindet. Diese riesigen Kohlenstoffspeicher wurden in den letzten Jahrtausenden von Feuchtgebieten angesammelt, da Pflanzen Kohlenstoff in Form von CO2 aus der Atmosphäre nutzten, um mittels Photosynthese Biomasse aufzubauen. Kohlenstoff bleibt dabei so lange in Feuchtgebieten gespeichert, bis die Biomasse durch mikrobielle Enzyme abgebaut wird. Im Zuge dieses Abbaus wird der gespeicherte Kohlenstoff wieder als CO2 in die Atmosphäre abgegeben.
In Feuchtgebieten erfolgt der Abbau von Biomasse allerdings wesentlich langsamer als in anderen Ökosystemen. Dadurch wurde stetig mehr Kohlenstoff aus der Atmosphäre aufgenommen als durch den Abbau von Biomasse wieder abgegeben werden konnte. Grund für diesen langsamen Abbau von Biomasse sind unter anderem Phenole, eine Gruppe chemische Moleküle, die auf natürliche Weise von Pflanzen produziert und in ihre Umgebung abgegeben werden. Phenole hemmen die Aktivität vieler mikrobieller Enzyme, und damit den Abbau von Biomasse. Tyrosinasen zählen zu den wenigen Enzymen, die Phenole abbauen können. Dafür benötigen sie allerdings Sauerstoff aus der Luft. Hohe Wasserspiegel in Feuchgebieten hinderten Sauerstoff aus der Luft jedoch daran in den Boden einzutreten und haben folglich über Jahrtausende die Kohlenstoffspeicher erhalten. Durch den Klimawandel besteht allerdings die Gefahr, dass Feuchtgebiete austrocknen, Sauerstoff aus der Luft in den Boden eindringen kann und Tyrosinasen mit erhöhter Aktivität Phenole abbauen. Der Abbau von Biomasse wird somit beschleunigt und setzt den darin gespeicherten Kohlenstoff als CO2 frei. Tyrosinasen sind also Schlüsselenzyme, welche die Freisetzung von riesigen Mengen an CO2 aus Feuchtgebieten kontrollieren - ein bedeutsamer Prozess in Zeiten des Klimawandels.
In seinem Forschungsprojekt untersucht Felix Panis die weltweite Verbreitung und Aktivität von Tyrosinasen und Tyrosinase-produzierenden Bakterien in Feuchtgebieten.
Ein besonderes Augenmerk wird dabei auf den Einfluss veränderter Umweltbedingungen, wie sie durch den Klimawandel verursacht werden, gelegt. Zusätzlich wird erstmals die Vermehrung und Diversität von Tyrosinase-produzierenden Bakterien unter veränderten Umweltbedingungen erforscht.
Die Forschungsergebnisse ermöglichen es, den Effekt des Klimawandels auf Tyrosinasen in Feuchtgebieten besser einordnen zu können und Strategien zu entwickeln, um den Ausstoß von CO2 aus Feuchtgebieten zu reduzieren.