Größer als die MenschheitIm Untergrund lebt ein verborgener Mega-Organismus
Ein Forschungsteam beziffert erstmals das Ausmaß eines weltumspannenden Geflechts aus Pilzfäden. Dessen Gewicht übersteigt das aller Menschen auf der Welt bei Weitem. In nur einem Teelöffel Erde verbergen sich dabei mehrere Meter dieses Lebensnetzes.
Das Gewicht des Netzwerks feiner Pilzfäden in den obersten Bodenschichten weltweit übersteigt einer Studie das der gesamten Menschheit womöglich um das Vier- bis Sechsfache. Die Gesamtlänge der Hyphen genannten Fäden bestimmter Pilze betrage geschätzt etwa 110 Billiarden Kilometer - fast eine Milliarde Mal die Entfernung von der Erde zur Sonne, wie das Expertenteam im Fachjournal "Science" berichtet.
Das Team um Justin Stewart von der Society for the Protection of Underground Networks (SPUN) hat eine globale Karte der sogenannten arbuskulären Mykorrhizapilze (AM) erstellt, die das Ausmaß der unterirdischen Netzwerke zeigt. Hyphen werden die röhrenförmigen Zellen genannt, die das eigentliche Wachstumssystem des Pilzes bilden und sich zu einem Geflecht, dem Myzel, verzweigen. Sie dienen vor allem der Nährstoff- und Wasseraufnahme und ermöglichen dem Pilz, sich durch Boden, Holz und andere Substrate auszubreiten.
Booster fürs Pflanzenwachstum
Die arbuskulären sind die verbreitetsten und ältesten Mykorrhizapilze. Sie gehen mit etwa 70 Prozent der Pflanzenarten auf der Erde symbiotische Beziehungen - also solche zu gegenseitigem Vorteil - ein. Die Pilze liefern Nährstoffe und Wasser im Austausch gegen den von den Pflanzen produzierten Kohlenstoff. In gesunden Böden können Mykorrhiza-Netzwerke den Experten zufolge die Nahrungsaufnahmefläche von Pflanzenwurzeln bis zu 100-fach vergrößern und mehr als 80 Prozent des Phosphorbedarfs einer Pflanze decken.
"Die Bedeutung und das Ausmaß dieser Pilze lassen sich kaum überschätzen", sagte Stewart von SPUN, einer wissenschaftlichen Organisation, die sich auf die Kartierung und den Schutz von Pilznetzwerken spezialisiert hat. "In nur einem Teelöffel Erde kann sich ein bis zu zehn Meter langes Mykorrhiza-Netzwerk befinden."
Natürliches Grasland weit stärker besiedelt als Anbauflächen
Grasland-Ökosysteme beherbergen den Berechnungen zufolge geschätzt etwa 40 Prozent der Pilzfäden-Netzwerke weltweit. Vor allem die überschwemmten Graslandschaften des Südsudans, die Everglades in Florida und das tibetische Plateau weisen demnach eine außergewöhnlich hohe prognostizierte Netzwerkdichte auf.
Für großflächige landwirtschaftliche Anbauflächen wiederum werde eine um rund die Hälfte geringere Netzwerkdichte als in natürlichen Ökosystemen angenommen. Zu befürchten sei, dass weniger dichte Netzwerke die Fähigkeit des Bodens beeinträchtigen, Kohlenstoff zu speichern, Nährstoffe zirkulieren zu lassen und Stressfaktoren zu widerstehen. Dazu brauche es aber weitere Untersuchungen.
Gerade Grasland-Ökosysteme gehörten zu den am wenigsten geschützten Ökosystemen der Erde und würden viermal schneller in Ackerland umgewandelt als Wälder, warnen die SPUN-Experten. 95 Prozent der Biodiversitäts-Hotspots arbuskulärer Mykorrhizapilze lägen außerhalb von Schutzgebieten.
Pilz als Klimaregulator
Die Pilzfäden transportieren jährlich schätzungsweise rund vier Milliarden Tonnen CO2 in den Boden - und tragen damit zur Regulierung des Erdklimas bei, wie es in der Studie weiter heißt. Die Menge entspreche etwa elf Prozent der vom Menschen verursachten Kohlendioxid-Emissionen. "Pilze wurden in den Bereichen Klima und Naturschutz viel zu lange ignoriert", meinte Toby Kiers, Geschäftsführerin von SPUN. "Jetzt ist es an der Zeit, diesen Kurs zu ändern."
Die Experten hatten Daten aus 322 Studien mit über 16.000 Bodenproben zusammengetragen und Lernmodelle entwickelt, um die Pilzfadendichte weltweit vorherzusagen. Mithilfe robotischer Bildgebung von über 300.000 Hyphen wurde ein Biomasse-Modell kalibriert. Die Gesamtmasse der Pilzfäden in den obersten 15 Zentimetern Boden weltweit enthält demnach rund 300 Millionen Tonnen Kohlenstoff. Für die erstellte Karte wurden die Schätzungen für jeden Quadratkilometer Landfläche berechnet, ausgenommen Eiskappen und Gebiete, für die nicht genügend Daten für eine Vorhersage vorlagen.