MikroKIez

Im Boden lebende Mikroorganismen haben eine maßgebliche Bedeutung für die Bodenfruchtbarkeit, für die Pflanzengesundheit und für die Fixierung oder Freisetzung von Treibhausgasen und damit für das Klima. Die großflächige Erfassung der Zusammensetzung der Mikroorganismen im Boden ist bislang jedoch teuer und erfordert mehrere aufwändige Arbeitsschritte. Das Projekt MikroKIez zielt auf eine neuartige Lösung ab, die ohne direkte Messung im Boden auskommt. Mithilfe von Satelliten- und Wetterdaten soll die mikrobielle Diversität im Boden anhand eines auf Künstlicher Intelligenz (KI) basierenden Modells vorhergesagt werden. Zur Erstellung des KI-Modells werden verfügbare genetische Daten der Mikroorganismen mit Umweltdaten (Bodendaten von Satelliten und Wetterdaten von Wetterstationen) zusammengeführt. Anschließend werden Methoden der KI angewendet, um Vorhersagemodelle zu erstellen. Erforscht wird, welche Umweltparameter die größte Vorhersagekraft für die mikrobielle Diversität besitzen und wie genau die Vorhersagen sind.

Die erste Phase des Projekts konzentriert sich auf drei Testgebiete und erstellt initiale wissenschaftliche Arbeiten, die einen effektiven und schnellen Einstieg in eine zweite Phase ermöglichen. Des Weiteren erfolgen die vertiefte Auserarbeitung des weiteren Forschungskonzepts und die Antragstellung für die zweite Phase.

In einer möglichen zweiten Phase soll das Untersuchungsgebiet erweitert und ein Fokus auf landwirtschaftlich genutzte Flächen gelegt werden. Durch das Monitoring der Bodenqualität auf Agrarflächen können beispielsweise Handlungsempfehlungen zum Düngereintrag oder für den Anbau bestimmter Nutzpflanzenarten abgeleitet werden. Eine weitere Anwendung besteht in der Vorhersage mikrobieller Treibhausgasemissionen, wodurch Klimamodelle verbessert werden können. MikroKIez trägt somit zu den Zielen der Bekanntmachung bei.