Marine Nitrogen Fixation – from Single Cells to Productivity Estimates for a Warming Ocean

Provider

Ministry of Education, Youth and Sports

Programme

—

Call for proposals

—

Main participants

Mikrobiologický ústav AV ČR, v. v. i.

Contest type

M2 - International cooperation

Contract ID

-

Project name in Czech

Mořská fixace dusíku – od jednotlivých buněk k odhadům produktivity pro oteplující se oceán

Annotation in Czech

Organismy fixující N₂ hrají klíčovou roli v mořském cyklu dusíku a uhlíku, protože poskytují reaktivní dusík dalším primárním producentům, zejména v oblastech, jako je severní část Tichého oceánu, kde dusík často představuje limitující prvek. Porozumění faktorům a mechanismům, které určují adaptace organismů fixujících N₂ na změnu klimatu, je zásadní pro předpověď produktivity mořských systémů. Vzhledem k tomu, že vlny veder budou extrémnější a častější, je cílem projektu porozumět, jak fixátoři N₂ reagují na oteplování oceánu v relevantních časových měřítkách. Porozumění procesům na buněčné, populační a komunitní úrovni může být využito ke zlepšení projekcí budoucí produktivity oceánů. Ačkoli se v posledních dvou desetiletích řada studií zabývala reakcemi fixátorů N₂ na změnu klimatu a naznačila až zdvojnásobení mořské fixace N₂ do konce století, studie se z velké části zaměřovaly na jednotlivé modelové druhy v laboratorních podmínkách a většinou nezohledňovaly časová měřítka simulovaných teplotních změn. První studie zkoumající komplexní společenstva v přirozených podmínkách v terénu nebo využívající různá časová měřítka teplotní manipulace ukázaly, že tyto faktory mohou významně ovlivňovat pozorované reakce. V důsledku toho stále přetrvávají značné nejistoty při předpovídání mořské fixace N₂ v podmínkách změny klimatu. V projektu se zaměříme na mechanismy teplotní odpovědi na různých úrovních, od metabolismu jednotlivých buněk, přes roli mezibuněčné heterogenity na populační úrovni, až po úlohu mikrobiálních interakcí diazotrofů s přidruženým mikrobiomem v přirozených společenstvech. Nakonec tyto poznatky škálujeme za účelem předpovědi globálních dopadů. Spolupráce mezi odbornými laboratořemi v Japonsku, ČR a Německu nám umožňuje studovat tyto mechanismy komplexním přístupem zahrnujícím systematické laboratorní experimenty na několika různých druzích fixátorů N₂, matematické modelování a in situ studie přirozených společenstev na severu Tichého oceánu.

R&D category

ZV - Basic research

OECD FORD - main branch

10617 - Marine biology, freshwater biology, limnology

OECD FORD - secondary branch

10502 - Oceanography

OECD FORD - another secondary branch

—

CEP - equivalent branches <br>(according to the <a href="http://www.vyzkum.cz/storage/att/E6EF7938F0E854BAE520AC119FB22E8D/Prevodnik_oboru_Frascati.pdf">converter</a>)

DA - Hydrology and limnology

Realization period - beginning

Apr 1, 2026

Realization period - end

Mar 31, 2029

Project status

Z - Beginning multi-year project

Latest support payment

—

Confidentiality

S - Úplné a pravdivé údaje o projektu nepodléhají ochraně podle zvláštních právních předpisů

Data delivery code

CEP26-MSM-8I-R

Data delivery date

Aug 3, 2026

Total approved costs

4,638 thou. CZK

Public financial support

4,638 thou. CZK

Other public sources

0 thou. CZK

Non public and foreign sources

0 thou. CZK