Pretty in pink? Das Mikrobiom auf historischen Gebäuden

Projektlaufzeit: 1.10.2021 bis 30.9.2024

Der Klimawandel ist eine der ernsthaftesten Bedrohungen unserer modernen Welt und wird Schadensprozesse in Gang setzen, die sich auch auf unser kulturelles Erbe auswirken. Einer dieser Prozesse, die Zunahme von Salzkristallisationszyklen an historischen Putzoberflächen und deren Auswirkung auf die mikrobielle Besiedelung, wird im Projekt „Pretty in pink? New restoration treatments to mitigate salt crystallizations and pink discoloration in historic buildings and monitoring of their effectiveness through “omics” analysis” untersucht.

Die erhöhte Salzkonzentration bildet eine ökologische Nische für halophile (salzliebende) Mikroorganismen. Viele dieser Mikroorganismen enthalten Carotinoide die eine rosafärbige Verfärbung, und damit zusätzlichen ästhetischen Schaden, verursachen.

Zwei historische Gebäude, die Virgilkapelle und die Kartause Mauerbach, welche salzbedingte Schädigungen aufweisen, dienen als empirische Modelle. Im Projekt werden mikroklimatischen Parameter überwacht, die mikrobielle Gemeinschaft untersucht mit dem Ziel eine neu konzipierte Behandlung zur Reduktion der Salzkonzentration zu evaluieren.

Zusätzlich werden salzliebende Bakterien in vitro untersucht, um die Veränderungen der mikrobiellen Gemeinschaft, als Reaktion auf die künstlichen erhöhten Salzkonzentrationen, zu verstehen. Neuartige Metagenomics und -transcriptomics Ansätze werden in einer Kombination von Next- und Third Generation Sequencing Methoden angewendet, um das Genom und die Genaktivität dieser Bakterien zu untersuchen.
Die Realisierung dieses Projektes erfordert ein koordiniertes, interdisziplinäres Konsortium von Experten aus den Bereichen Mikrobiologie, Molekularbiologie, Bioinformatik und Konservierung-Restaurierung.

Die Ergebnisse des Projektes schaffen die Basis zur langfristigen Restaurierung an salzbelasteten, historischen Kulturdenkmälern. Ein besseres Verständnis der mikrobiellen Sukzessionen unter Salzstress und den metabolischen Prozessen, die dabei eine Rolle spielen, helfen dabei dem Schaden an unseren historischen Objekten entgegenzuwirken und tragen wesentlich dazu bei, effektive Konservierungsmaßnahmen zu entwickeln und anzuwenden.

Das gotische Gemäuer der Virgil Kapelle ist abgebildet.

Forschungsziele

Einfluss von Salzkristallisationszyklen, in Verbindung mit mikrobiellen Sukzessionen und deren biologische Aktivität, auf die biogene Verwitterung von Putz und Baustoffen zu untersuchen.
Die Entwicklung von Lösungen ein, welche der klimaabhängigen Beschädigung von historischen Objekten entgegenwirken.