Mikrobiome auf afrikanischem Importholz: Neobiotische Pilze und Bakterien

Hintergrund und Zielsetzung

Totes Holz, von abgestorbenen, umgestürzten oder gefällten Bäumen wird sukzessive abgebaut und letztendlich in Humus verwandelt. Dieser Prozess spielt eine Schlüsselrolle in der Regulation des Kohlenstoff- und Nährstoffkreislaufs der Wälder. Den größten Anteil daran haben Pilze und Bakterien,  die aber nicht nur Totholz in Wäldern zersetzen, sondern auch – wenn die Umwelt­bedingungen für sie günstig sind – in Gebäuden verbautes Holz angreifen.

Nach dem Fällen der Bäume besiedeln sofort Bakterien und Pilze das Holz, und der Abbauprozess setzt ein. Je länger die Stämme nach dem Fällen unbearbeitet liegen und auf dem Transportweg unterwegs sind, desto weiter schreitet dieser Prozess voran. Durch den Import von unbearbeiteter Stammware werden auch die anhaftenden Mikroorganismen mit ins Land geholt.

Jährlich werden etwa 8-9 Millionen Kubikmeter Rundholz nach Deutschland importiert. Stammware aus tropischen Gebieten kommt praktisch nur noch aus Afrika, da dort die Weiterverarbeitung der Rohware durch eine holzverarbeitende Industrie noch nicht den Stand erreicht hat, wie beispielsweise in den Holz exportierenden Ländern Asiens.

Ziel der Untersuchungen ist es, die holzabbauenden Arten auf importiertem afrikanischem Holz zu identifizieren und mit den auf einheimischen Hölzern vorkommenden Arten zu vergleichen, um potentiell neobiotische Arten zu erkennen und deren Schadpotential abzuschätzen.

Vorgehensweise

Um die Zusammensetzung der Lebensgemeinschaft bestehend aus Pilzen und Bakterien, die auf afrikanischem Importholz vorkommen, zu bestimmen und mit den Gemeinschaften zu vergleichen, die in unseren Breiten auf einheimischem Holz vorkommen, werden bestimmte DNA-Bereiche des gesamten Bioms mit der Methode des Next Generation Sequencing (NGS) sequenziert. Durch den Abgleich der gewonnenen Sequenzdaten mit bestehenden Datenbanken für Pilze und Bakterien werden anschließend die Arten bestimmt.

Parallel hierzu wird untersucht, wie sich diese Lebensgemeinschaften unter hiesigen Klimabedingungen weiterentwickeln und wie die Überlebenschancen tropischer Pilze und Bakterien sich unter sich veränderten Klimabedingungen darstellen würden. Hierzu werden Hölzer im Freiland, in der Klimakammer und im Gewächshaus für längere Zeiträume exponiert und Veränderungen in der Artenzusammensetzung dokumentiert.

Unsere Forschungsfragen

Wie unterscheiden sich die Lebensgemeinschaften von holzabbauenden Organismen auf afrikanischem Tropenholz von denen auf einheimischen Hölzern?

Unterscheiden sich diese Lebensgemeinschaften zwischen verschiedenen Holzarten und Herkunftsgebieten?

Wie entwickeln sich diese tropischen Lebensgemeinschaften unter hiesigen klimatischen Bedingungen?

Können einzelne Arten aus diesen Lebensgemeinschaften als Neobiota auch einheimische Hölzer abbauen?

Ist eine Ausbreitung von neobiotischen Pilzen und Bakterien unter besonderer Berücksichtigung des Klimawandels zu erwarten?

Ergebnisse

Es konnten bereits tropische Pilze als Neomyceten identifiziert werden, die mit dem Rohholz importiert wurden.