Ein unsichtbares Pilznetz durchzieht die Erde in enormer Größe. Forschende der Vrije Universiteit Amsterdam haben erstmals die globale Länge des unterirdischen Geflechts aus Mykorrhiza-Pilzen berechnet. Laut der im Fachblatt „Science“ veröffentlichten Studie erstrecken sich allein in den oberen Bodenschichten etwa 110 Billiarden Kilometer dieser feinen Pilzfäden. Das entspricht rund 730 Millionen Mal der Entfernung von der Erde zur Sonne.
Mykorrhiza-Pilze: Lebensadern unter der Erde
Mykorrhiza bezeichnet eine enge Symbiose zwischen Pilzen und Pflanzenwurzeln. Die Pilze bilden hauchdünne Fäden, sogenannte Hyphen, die in die Pflanzenzellen eindringen und dort verzweigte Strukturen formen. Diese vergrößern das unterirdische Einzugsgebiet der Pflanzen erheblich. „In einem einzigen Teelöffel Erde könnten bis zu zehn Meter Mykorrhiza-Netzwerk stecken“, sagt Justin Stewart, Ökologe an der Vrije Universiteit Amsterdam und Hauptautor der Studie.
Die Pilze liefern Wasser und Mineralstoffe wie Phosphor; im Gegenzug erhalten sie von den Pflanzen Zucker. Die Netzwerke können das Einzugsgebiet der Wurzeln um das Hundertfache erweitern. Bis zu 80 Prozent des benötigten Phosphors und rund 20 Prozent des Stickstoffs werden demnach über diese Pilzverbindungen bereitgestellt.
Globale Karte auf Basis von 16.000 Bodenproben
Für die Untersuchung wertete das Team Daten aus mehr als 16.000 Bodenproben aus 322 Studien weltweit aus. Mithilfe von KI-Modellen erstellten die Forschenden eine globale Karte der Mykorrhiza-Netzwerke. In jedem Kubikzentimeter Boden befinden sich im Durchschnitt gut vier Meter dieser mikroskopisch dünnen Pilzfäden.
Die Masse des Geflechts enthält schätzungsweise 300 Megatonnen Kohlenstoff – etwa das Fünffache der Masse aller heute lebenden Menschen. Jährlich werden durch die Symbiose rund vier Milliarden Tonnen CO₂ in den Boden transportiert, was etwa elf Prozent der vom Menschen verursachten Kohlendioxidemissionen entspricht. Stewart betont: „Man kann die Bedeutung dieser Pilze kaum überschätzen.“
Hotspots: Grasland und Feuchtgebiete
Die dichtesten Mykorrhiza-Netzwerke finden sich nicht in Wäldern, sondern unter Grasland und Feuchtgebieten wie Gebirgswiesen, den Everglades in Florida und den Sudd-Feuchtgebieten im Südsudan. Gräser bilden oft weit verzweigte Wurzelsysteme und leben in enger Symbiose mit Mykorrhiza-Pilzen. Diese Ökosysteme sind jedoch vielerorts bedroht durch Entwässerung, Übernutzung und Umwandlung in Ackerflächen. Die Forschenden warnen, dass viele pilzreiche Lebensräume bislang kaum geschützt seien.
Landwirtschaft schwächt die Pilznetzwerke
Auf Äckern und intensiv bewirtschafteten Flächen sind die Pilznetzwerke deutlich dünner. Die Dichte der Pilzhyphen liegt in landwirtschaftlich genutzten Böden im Mittel 47,3 Prozent unter dem globalen Durchschnitt. Ursachen sind Bodenbearbeitung, Düngung und andere Eingriffe, die die feinen Fäden zerreißen oder ihre Funktion stören. Geschwächte Mykorrhiza-Netzwerke führen dazu, dass Pflanzen einen Teil ihres natürlichen Versorgungssystems verlieren und weniger Kohlenstoff im Boden gebunden wird. Die Studie untersucht vor allem die oberen Bodenschichten bis 15 Zentimeter Tiefe; die tatsächliche Dimension könnte noch größer sein.
