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Aktuelles Projekt - Mossphate

Phosphat ist essentiell für alle Lebewesen. Es ist wichtig für jegliche zelluläre Funktionen wie den Energiehaushalt,  die Zellkommunikation und Zellstruktur sowie dem Speichern von Erbinformationen. Zusammen mit Kalium und Stickstoff ist es einer der limitierenden Faktoren beim Pflanzenwachstum, wodurch es notwendig für die Produktion von Düngern ist.       

Mit dem stetigen Anstieg der Weltbevölkerung wird geschätzt, dass bereits in der Mitte des 21. Jahrhunderts etwa 9 Milliarden Menschen auf der Erde leben werden. Als Konsequenz muss die globale Lebensmittelproduktion bis 2050 in der Theorie um 70% erhöht werden, um der Nachfrage gerecht zu werden. Deshalb wird davon ausgegangen, dass die Nachfrage nach Phosphat bis dahin jährlich um 2% steigt.       

Heutzutage wird Phosphat aus Gestein gewonnen, das eine nicht erneuerbare Ressource darstellt, welche in den nächsten 50 bis 100 Jahren vollständig erschöpft sein wird. Desweiteren führt der Abbau dieser Mineralien zur Freisetzung von Schwermetallen und radioaktiven Stoffen, welche erst in der Umwelt und letzten Endes auch auf landwirtschaftlich genutzten Flächen landen.

Der exzessive Gebrauch von Phosphat als Düngemittel hinterlässt tiefe Spuren in der Umwelt. Obwohl es in erster Linie den Effekt haben soll Ernteerträge zu steigern, landet eine nicht unbeachtliche Menge des genutzten Phosphates durch das Grundwasser in Flüssen und Seen, wo es großen Schaden anrichtet. Eine Folge ist das explosionsartige Wachstum von Algen und die damit einhergehende Eutrophierung des Gewässers. Der daraus resultierende Sauerstoffmangel im Wasser, gefolgt vom Tod der Algen mit letztendlicher Freilassung von giftigen Stoffen durch abgestorbene Biomasse, bringt das Gewässer schließlich zum Kippen.

Aufgrund der wachsenden Nachfrage von Phosphat für die Agrarwirtschaft und gleichzeitig steigenden ökologischen, ökonomischen und ethischen Sorgen, muss ein Weg gefunden werden, Phosphat effektiv aus belastetem Wasser zu absorbieren und wiederzuverwerten. Das Ziel der Forschung des iGEM-Teams Düsseldorf 2020 ist die genaue Analyse der bestehenden Phosphatproblematik in Bezug auf die Umwelt, um eine nachhaltige Lösung zu finden, den Phosphorkreislauf mit Hilfe synthetischer Biologie zu schließen und der Menschheit so den Weg zu weiterem Wachstum und Fortschritt zu ebnen. 

 

iGEM Team

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