Titlu prioect: Sensing, mapping, inteconecting: tools for soil functions and services valuation
Acronim: SOILSERV
Contractul de finanțare nr. 760104/23.05.2023, cod CF 245/29.11.2022
Director de proiect: Paulo PEREIRA
Durata: 36 luni
Perioada implementare: 01.07.2023 – 30.06.2026
Abstract (EN):
Soil microbiota (SB) is recognized as Earth’s biological engine that are indispensable to sustain vital ecosystem processes (SES) and for maintaining soil functions (SF) but pressures of global change, it is expected a potential alteration. SOILSERV has in concept to combine remote sensing (SENSING) and spatial modelling (MODELLING) with new approaches for soil microbiota abundance (lipidomics) and functionality assessment (metabolomics) with aim to link disparate soil functions, mediated by soil microbiome, to ecosystem services goods and components (INTERCONNECTING). The use of these tools, allows to SOILSERV a contiguous MAPPING, by ‘filling the gaps’ between in situ phenotypic structure abundance of field samples and potential ecosystem services delivering. SOILSERV will combine soil microbiota phenotypic structure abundance data covering 5 geoclimatic regions from Romania (Continental, Black Sea, Pannonian, Steppe and Alpine sites) with synoptic environmental parameter data predicted from remote sensing satellite image models (SIM). This will be enlarged with MAP (Microbial Assemblage Prediction) and PRMT (Predicted relative Metabolic Turnover) approaches, where: 1.) MAP facilitate to predict microbial community phenotypic structure and abundance as a function of SIM data by creating a Bayesian co-dependency network of used lipidomic markers to express microbial phenotypes; and 2.) PRMT, a translation tool that uses the changing relative abundance of functional lipidomic markers, and that of metabolic and co-metabolic products between samples to predict the changing capacity of the community to consume or generate metabolites. The generated outcome is a system-scale model of microbiota phenotypes and metabolism as a function of environmental properties that were estimated from remotely sensed satellite images SIM allowing thus soil microbiome functioning qualitative and quantitative assessment, and its connection with delivered soil services.
Abstract (RO):
Microbiota solului este indispensabila pentru susținerea proceselor vitale ale ecosistemului și menținerea funcțiilor solului fiind estimata o potențială alterare din cauza presiunilor schimbărilor globale. SOILSERV propune combinarea teledetecției (SENSING) și modelarii spațiale (MODELLING) cu noi abordări pentru evaluarea abundenței microbiotei solului (lipidomică) și a funcționalității acesteia (metabolomică), cu scopul corelarii funcțiile disparate ale solului, mediate de microbiota, cu serviciile ecosistemice (IINTERCONNECTING). Utilizarea acestor instrumente permite o cartografiere (MAPPING) adiacentă, prin „umplerea golurilor” dintre abundența structurii fenotipice in situ a probelor de teren și serviciile ecosistemice potențial furnizate. SOILSERV va combina datele de abundență a structurii fenotipice a microbiotei solului pentru 5 regiuni geoclimatice din România (situri continentale, pontică, panonică, stepă, alpina) cu datele sinoptice ale parametrilor de mediu obtinute din modele de imagini satelitare prin teledetecție (SIM). Datele vor fi completate cu abordări MAP (Microbial Assemblage Prediction) și PRMT (Predicted Relative Metabolic Turnover), unde: MAP facilitează prezicerea structurii și abundenței fenotipice a comunității microbiene, funcție de datele SIM, prin crearea unei rețele de codependență bayesiană a markerilor lipidomici folosiți pentru exprimarea fenotipurilor microbiene iar PRMT, instrument convertor utilizand abundența relativă în schimbare a markerilor lipidomici funcționali și cea a produselor metabolice și co-metabolice dintre probe, poate prezice capacitatea în schimbare a comunității/consumul/generarea de metaboliți. SOILSERV va furniza un model la nivelul sistemului fenotipurilor și metabolismului microbiotei corelat cu proprietățile de mediu estimate din imagini satelitare prin detectia SIM, permițând evaluarea calitativă și cantitativă a funcționării microbiomului solului și conexiunii sale cu serviciile de sol furnizate.