Pilze und ihre „Nekromasse“ absorbieren jedes Jahr ein Drittel des Kohlenstoffs, der bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe entsteht

Unter unseren Füßen erstrecken sich bemerkenswerte Netzwerke aus Pilzfäden in alle Richtungen. Diese Mykorrhizapilze leben in Partnerschaft mit Pflanzen und bieten im Austausch gegen kohlenstoffreichen Zucker Nährstoffe, Wasser und Schutz vor Schädlingen.

Jetzt, neue Forschung zeigt, dass diese einzelne Gruppe von Pilzen möglicherweise stillschweigend eine Rolle spielt größere Rolle bei der Speicherung von Kohlenstoff als wir dachten.

Wie viel größer? Diese mikroskopisch kleinen Filamente machen jedes Jahr das Äquivalent von mehr als einem Drittel (36 %) der weltweiten jährlichen Kohlenstoffemissionen aus fossilen Brennstoffen aus.

Wenn wir nach Möglichkeiten suchen, die Klimakrise zu verlangsamen oder zu stoppen, greifen wir oft auf bekannte Lösungen zurück: Reduzierung des Verbrauchs fossiler Brennstoffe, Umstellung auf erneuerbare Energien und Wiederherstellung von Wäldern. Diese Forschung zeigt, dass wir auch nach unten schauen müssen, in unsere Böden.

Diese Pilz-Pflanzen-Partnerschaft ist 400 Millionen Jahre alt

Mykorrhiza-Pilze sind schwer zu erkennen, aber ihre Auswirkungen sind verblüffend. Sie fädeln Netzwerke aus mikroskopisch kleinen Filamenten durch den Boden und in die Wurzeln fast aller Pflanzen auf der Erde.

Aber das ist keine feindliche Übernahme. Sie arbeiten seit Jahren mit Pflanzen zusammen mehr als 400 Millionen Jahre. Die Länge dieser komplexen Beziehungen hat ihnen eine gegeben entscheidende Rolle in unseren Ökosystemen.

Dies zeigt, wie sich Mykorrhizapilze (feine weiße Filamente) mit dem Wurzelsystem der Pflanze (gelb) verbinden und in den Boden gelangen. Bildnachweis: Scivit/Wikipedia

Manchmal nehmen Pilze mehr, als sie geben. Aber oft handelt es sich dabei um Beziehungen von gegenseitiger Nutzen. Durch ihr Netzwerk transportieren die Pilze lebenswichtige Nährstoffe und Wasser zu den Pflanzen und können deren Funktion sogar steigern Resistenz gegen Schädlinge und Krankheiten.

Im Gegenzug pumpen Pflanzen Zucker und Fett, die durch Photosynthese in ihren Blättern hergestellt werden, durch ihre Wurzeln zu den Pilzen. Diese Verbindungen sind reich an Kohlenstoff und stammen aus der Atmosphäre.

Wie passen diese Pilze in den Kohlenstoffkreislauf?

An Land unterliegt der natürliche Kohlenstoffkreislauf einem empfindlichen Gleichgewicht. Pflanzen nehmen durch Photosynthese CO₂ aus der Atmosphäre auf, während andere Organismen es wieder in die Atmosphäre abgeben.

Jetzt wissen wir, dass die Kohlenstoffübertragung von Pflanzen auf Mykorrhizapilze keine Randbemerkung ist, sondern ein wesentlicher Teil dieser Gleichung.

Durch die Analyse von fast 200 Datensätzen schätzen die Forscher, dass Pflanzen weltweit jährlich unglaubliche 3,58 Milliarden Tonnen Kohlenstoff in dieses unterirdische Netzwerk übertragen. Das entspricht 13,12 Milliarden Tonnen CO₂ – mehr als einem Drittel der weltweit jährlich ausgestoßenen 36,3 Milliarden Tonnen CO₂ fossile Brennstoffe verbrennen.

Um es klar zu sagen: Pilzkohlenstoff allein stellt keine Klimalösung dar. Es ist ein fehlendes Teil im Puzzle des Kohlenstoffkreislaufs.

Wir haben immer noch große Lücken in den Daten zu bestimmten Ökosystemen und geografischen Regionen. Beispielsweise lagen dieser Studie keine Daten dieser Art aus Australien oder Südostasien vor – weil sie noch nicht existieren.

Was bedeutet das für das Klima?

Wir wissen bereits, dass Mykorrhizapilze den Böden dabei helfen, Kohlenstoff durch Freisetzung zu speichern bestimmte chemische Verbindungen. Diese Verbindungen enthalten Kohlenstoff und Stickstoff. Sobald diese Verbindungen im Boden sind, können sie von anderen Bodenmikroorganismen wie Bakterien genutzt werden. Wenn dies geschieht, trägt es dazu bei, einen äußerst stabilen Kohlenstoffspeicher im Boden zu bilden, der widerstandsfähiger gegen Abbau ist, und dieser Speicher kann sich ansammeln mehr als viermal schneller in Gegenwart von Mykorrhizapilzen.

Wenn diese Pilze absterben, hinterlassen sie „Nekromasse“ – ein komplexes Gerüst aus totem organischem Material, das im Boden und oft in Klumpen von Bodenpartikeln gespeichert werden kann. Der Kohlenstoff in diesen Klumpen kann lange im Boden verbleiben fast ein Jahrzehnt ohne wieder in die Atmosphäre freigesetzt zu werden.

Tatsächlich deuten andere Studien darauf hin, dass es sich um eine Pilznekromasse handeln könnte mehr beitragen Einfluss auf den Kohlenstoffgehalt des Bodens haben als lebende Pilze.

Aber diese Pilze sorgen auch auf natürliche Weise dafür, dass Kohlenstoff wieder austritt zur Atmosphäre durch die Zersetzung organischer Stoffe oder die Veränderung der Wasser- und Nährstoffverfügbarkeit, was sich auf die Zersetzung anderer Organismen auswirkt. Mykorrhiza-Pilze geben auch einen Teil des Kohlenstoffs wieder an die Atmosphäre ab, allerdings mit einer höheren Geschwindigkeit hängt von vielen Faktoren ab.

Was bedeutet das für den Klimawandel? Während die CO₂-Konzentration in der Atmosphäre weiter ansteigt, bedeutet das nicht unbedingt, dass Pilze mehr davon speichern. Aktuelle Forschung in einem Australischer Wald fanden heraus, dass ein höherer CO₂-Gehalt in der Atmosphäre dazu führte, dass mehr Kohlenstoff unter die Erde gelangte. Dieser Kohlenstoff wurde jedoch nicht über lange Zeiträume gespeichert.

Bisher sind Mykorrhizapilze in globalen Kohlenstoffkreislaufmodellen nur unzureichend vertreten. Sie werden bei der Beurteilung der Art nicht oft berücksichtigt vom Aussterben bedroht oder Förderung erfolgreicher Restaurierungen.

Schutz unserer Pilznetzwerke

Wenn wir Wälder abholzen oder Land roden, stören wir nicht nur das Leben über der Erde, sondern auch auch unterirdisch. Wir müssen diese verborgenen Pilznetzwerke schützen, die unseren Pflanzen Widerstandsfähigkeit verleihen – und eine Schlüsselrolle im Kohlenstoffkreislauf spielen.

Wenn wir besser verstehen, wie diese Pilze funktionieren und was wir ihnen antun, können wir auch Anbaumethoden entwickeln, die sie und ihren Kohlenstoff besser schützen.

Als global Und Australische Initiativen Wissenschaftler arbeiten weiterhin daran, die Vielfalt der Mykorrhiza-Pilze zu kartieren, um zu verstehen, was prägt diese Gemeinschaften Und ihre Rollen.

Wir haben diese lebenswichtigen Lebensformen lange übersehen. Aber wenn wir mehr darüber erfahren, wie Pilze und Pflanzen zusammenarbeiten und Kohlenstoff speichern, ist es längst an der Zeit, dass sich das ändert.

Mehr Informationen:
Heidi-Jayne Hawkins et al., Mykorrhiza-Myzel als globaler Kohlenstoffspeicher, Aktuelle Biologie (2023). DOI: 10.1016/j.cub.2023.02.027

Bereitgestellt von The Conversation

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