Die globale Ernährungssicherheit ist durch die kombinierten Auswirkungen des Klimawandels und der Biodiversitätskrise gefährdet. Genau damit befasst sich ein neues Forschungsprojekt AEGIS (Ancient Environmental Genomics Initiative for Sustainability) unter der Leitung von Prof. Eske Willerslev. Er ist Professor an den Universitäten Kopenhagen und Cambridge und Excellence Chair der Universität Bremen. An dem Projekt werden auch Prof. Kai-Uwe Hinrichs, Dr. Lars Wörmer, Dr. Ursula Röhl und Dr. Enno Schefuß vom MARUM und des Fachbereichs Geowissenschaften maßgeblich beteiligt sein.

„Ich bin stolz darauf, dass das MARUM Teil dieser kühnen und zukunftsweisenden Initiative sein wird. Das MARUM erhält mehr als 2,5 Millionen Euro für Biomarker-Analysen, Sedimentkern-Scanning-Techniken und die Archivierung von Bohrkernen, um die Umweltbedingungen und Stressreaktionen zu untersuchen, denen Pflanzen und Nutzpflanzen während großer klimatischer Veränderungen in der Vergangenheit ausgesetzt waren“, sagt Kai-Uwe Hinrichs.
Im Projekt AEGIS blicken die internationalen Forschenden in die Vergangenheit: Wie haben sich Ökosysteme und Arten an ein sich veränderndes Klima angepasst, und wie kann dieses Wissen auf die Herausforderungen der heutigen Landwirtschaft angewandt werden?

Die Forschenden werden dafür Umwelt-DNA (eDNA) nutzen. Die Initiative zielt darauf ab, zu entschlüsseln und zu verstehen, wie Ökosysteme und Nutzpflanzen in der Vergangenheit auf Umweltstörungen reagiert haben, um eine nachhaltigere Zukunft zu schaffen, indem die Widerstandsfähigkeit von Nutzpflanzen und die Nachhaltigkeit von Agrarökosystemen erhöht werde, sagt Eske Willerslev. „Mit Hilfe von Ökosystemmodellen können wir herausfinden, welche Kombinationen von Arten die nachhaltigsten Ökosysteme schaffen. Dieses Wissen kann als Blaupause dienen, um klimaresistente Lebensmittelsysteme zu schaffen, die sowohl die von uns angebauten Pflanzen als auch die Nachhaltigkeit der Umgebungen, in denen sie wachsen, verbessern“, erklärt er.

Ziel: globale Wissensbasis und Werkzeuge bereitstellen

Das Herzstück von AEGIS ist eine Datenmaschine, eine sogegannte Daten-Engine, die sich mit der Extraktion und Analyse alter eDNA aus Sedimentkernen befasst und damit einen Einblick in die Agrargeschichte der Erde und die Reaktion der Ökosysteme auf Veränderungen über Hunderte bis Millionen von Jahren bietet. Kombiniert wird im Projekt das Fachwissen der Bioinformatik, der mikrobiellen Ökologie, der Pflanzenzüchtung und der Umweltgenomik. Ziel ist es laut Willerslev, eine solide Wissensbasis und Instrumente für die globale Gemeinschaft bereitzustellen, um die Landwirtschaft angesichts widriger klimatischer Bedingungen voranzubringen. AEGIS ist den Grundsätzen des Nagoya-Protokolls verpflichtet, ein völkerrechtliches Übereinkommen, das den Zugang und Nutzen genetischer Ressourcen regelt und damit zu Erhalt und nachhaltiger Nutzung der biologischen Vielfalt beiträgt.

Das Projekt wird über einen Zeitraum von sieben Jahren mit etwa 67 Millionen Euro (500 Millionen Dänische Kronen) von der Novo Nordisk-Stiftung (Dänemark) und 11 Millionen Euro (85 Millionen DKK) vom Wellcome Trust (Großbritannien) gefördert. Beide Stiftungen haben es sich zur Aufgabe gemacht, Forschung zu unterstützen, Wissen und Lösungen für  eine grüne Transformation der Gesellschaft zu fördern und gesellschaftlichen Herausforderungen mit Wissenschaft zu begegnen.

„Mit der Teilnahme an AEGIS wird die Universität Bremen ihrer Vision gerecht, exzellente Forschung mit der Bewältigung gesellschaftlich relevanter Probleme zu verbinden und zu einer nachhaltigen Zukunft für uns alle beizutragen. Ich gratuliere dem Projektteam unter der Leitung unseres Exzellenz-Chairs Eske Willerslev und danke allen Kolleginnen und Kollegen des MARUM, die an dem Antrag beteiligt waren. Der Blick über den Tellerrand und die Kreativität des gesamten Teams bei der Konzeption eines Projekts, das die in Sedimentarchiven verborgenen Spuren vergangener Ökosysteme entschlüsseln wird, sind wirklich außergewöhnlich. Die Universität Bremen ist stolz darauf, Teil des AEGIS-Projektteams zu sein", sagt Prof. Michal Kucera, Konrektor für Forschung und Transfer im Rektorat der Universität.  
Die Grundlage für die Beteiligung des MARUM an diesem Projekt wurde durch die Zusammenarbeit von MARUM-Wissenschaftler:innen mit dem Exzellenzlehrstuhl von Prof. Eske Willerslev im Rahmen des Exzellenzclusters „Der Ozeanboden – unerforschte Schnittstelle der Erde“ geschaffen.

Mehr Informationen:

Excellence Chairs am MARUM: https://www.marum.de/Der-Ozeanboden/OF-Excellence-Chairs.html

Pressemitteilung Globe Institute, Universität Kopenhagen (englisch): https://globe.ku.dk/newslist/2024/500-million-dkk-to-research-in-resilient-crops-and-ecosystems_kopi/

Pressemitteilung Novo Nordisk-Stiftung (englisch): https://novonordiskfonden.dk/en/news/climate-resilient-crops-novo-nordisk-foundation-and-the-wellcome-trust-award-a-grant-of-up-to-dkk-585-million-to-the-ancient-environmental-genomics-initiative-for-sustainability/

Fragen beantworten:

Prof. Dr. Kai-Uwe Hinrichs
Organische Geochemie
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften und Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen
Telefon: +49 421 218-65700:
E-Mail: khinrichsprotect me ?!marumprotect me ?!.de

Dr. Lars Wörmer
Organische Geochemie
MARUM – Zentrum für Marine Umweltwissenschaften und Fachbereich Geowissenschaften der Universität Bremen
Telefon: +49 421 218-65710
E-Mail: lwoermerprotect me ?!marumprotect me ?!.de

Beteiligte Einrichtungen:
University of Copenhagen, Globe Institute (Dänemark)
University of Cambridge, Department of Genetics (Großbritannien)
UC Berkeley, Integrative Biology (USA)
University of Bremen, MARUM – Center for Marine Environmental Sciences
The Carlsberg Research Laboratory (Dänemark)
NIAB, Cambridge (Großbritannien)
University of Zurich, Dep. Plant and Microbiology (Schweiz)
The Wellcome Sanger Institute (Großbritannien)
EMBL- EBI, Cambridge (Großbritannien)
Institute Pasteur (Frankreich)
Wageningen University, Department of Plant Sciences (Niederlande)
University of Colorado Boulder (USA)
Seoul National University, Department of Biology (Südkorea)
Nanjing Normal University (China)
Zhejiang Institute of Archaeology (China)