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Projekt Forschungsorientierte Lehre: Bakterien und Pflanzen unter Strom

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Kann man die Bakterienflora von Pflanzen über Strom steuern? In einem neuen Projekt verbinden sich Forschung und Lehre.

In der Natur gibt es Bakterien, die Elektronen für ihren Stoffwechsel direkt aus einer Elektrode aufnehmen und dadurch Biomasse aufbauen können. Gibt man ihnen diese zusätzliche Elektronenquelle, so fällt ihnen das Wachstum und die Vermehrung leichter. Das gilt vor allem für autotrophe Mikroorganismen.

Für den Versuch wurden zwei Graphitmatten im Boden vergraben zwischen welchen Strom fließt. An der Kathode werden Elektronen in den Boden abgegeben.

Dort sollen sich die Bakterien ansiedeln.

Eine Vermutung ist, dass sich die Fruchtbarkeit des Bodens deutlich verbessert und die gesteigerte Anzahl an Mikroorganismen den Gehalt an organischem Kohlenstoff im Boden deutlich erhöht. Dies würde sich auf das Wachstum von Pflanzen positiv auswirken.

Um dieser Vermutung nachzugehen, werden zwei Beete eingerichtet mit demselben Aufbau. Bei dem einen Beet fließt der Strom, bei dem anderen nicht.

Im Laufe des Versuchs wird die Beschaffenheit des Bodens hinsichtlich pH, Feuchtigkeit und Temperatur durchgehend überprüft. Außerdem wird die angelegte Spannung mit einem Sensor und überirdisch die Helligkeit mit einem Lichtstärkesensor überprüft und aufgezeichnet.

Eine Kamera wird Tag und Nacht stündlich ein Foto machen, sodass das Pflanzenwachstum durchgehend verglichen werden kann.

Bestätigen sich die Vermutungen und es lässt sich eine deutliche Veränderung oder einen beschleunigten Aufbau einer Biozönose erkennen, so wäre dies ein Ansatz für weitere Forschungen im Bereich des Geoengineerings. Eine mögliche Anwendung könnte bei Erosionsschutz auftreten.

Der Versuch beginnt im Mai 2018 und endet voraussichtlich im Oktober 2018.

 

Kontaktdaten:

Der Versuch wird durchgeführt unter der Leitung AG Gescher vom KIT, Institut für angewandte Biowissenschaften.

Ansprechpartnerin Botanik: Maren Riemann