Zuwendungsgeber: Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)

Projektlaufzeit: 2023-2024

Projektmitarbeiter: Tom Janetzek

Kooperationspartner: 

• FlyPard Analytics GmbH
• inovex GmbH 

Mikroorganismen in Böden spielen eine bedeutende Rolle bei einer Vielzahl von Prozessen: Sie bestimmen maßgeblich die Bodenfruchtbarkeit und beeinflussen die Pflanzengesundheit, zersetzen Reststoffe, setzen Minerale frei und reinigen Wasser. Mikroorganismen wirken in Stoffkreisläufen, wie dem Kohlenstoff- und Stickstoffkreislauf und sind von zentraler Bedeutung für die Bildung und Freisetzung von Treibhausgasen, wie CO2 und Methan. Damit haben Mikroorganismen im Boden direkten Einfluss auf die Nahrungsmittelproduktion, Gesundheit und das Klima und sind somit existenziell für menschliches Leben.

Mikroorganismen leben in komplexen Gemeinschaften. Eine hohe Biodiversität mikrobieller Gemeinschaften ist oft ein Indikator für ein gesundes und intaktes Ökosystem. Allerdings benötigt die Messung von mikrobieller Diversität in der Umwelt spezielle Geräte und Analysen und viel Expertenwissen und ist damit teuer und zeitintensiv. Die stetige Entwicklung auf dem Gebiet der Fernerkundung erlaubt es mittlerweile viele Bodenparameter global zu messen. Diese Parameter, zusammen mit der steigenden Zahl verfügbarer mikrobieller Datensätze bieten nun die Möglichkeit, die Diversität und Zusammensetzung der mikrobiellen Gemeinschaften effektiv und großflächig mithilfe von künstlicher Intelligenz (KI) zu bestimmen. Ziel von MikroKIez ist die Entwicklung eines KI-Models das basierend auf Umweltparametern die mikrobiellen Gemeinschaften und deren Diversität weltweit vorhersagen kann. MikroKIez wird den Grundstein für viele neue Anwendungen legen, sich hier aber auf das großflächige Monitoring der Bodenqualität auf Agrarflächen und die Vorhersage von mikrobiellen Treibhausgasemissionen konzentrieren.