Wussten Sie, dass Pilze im Boden eine wichtige Kohlenstoffsenke sind? Inmitten des komplexen Netzes des Lebens unter unseren Füßen sind Mykorrhizapilze die unbesungenen Helden im Kampf gegen den Klimawandel. Diese bemerkenswerten Organismen gehen seit mehr als 400 Millionen Jahren symbiotische Partnerschaften mit Pflanzen ein - seit Mykorrhizapilze die ersten Pflanzen unterstützten, als sie an Land auftauchten. Mykorrhizapilze suchen im Boden nach Mineralien und Nährstoffen und tauschen sie gegen Kohlenhydrate und Fette ein, die Pflanzen durch Photosynthese aufnehmen.
Die symbiotische Beziehung zu den Pilzen ermöglichte es den Pflanzen, sich zu diversifizieren und im Laufe der Zeit immer komplexer zu werden. Klimamodelle deuten darauf hin, dass dadurch der CO2-Gehalt in der Atmosphäre während des Paläozoikums (vor 500-250 Millionen Jahren) von 300 auf 3000 ppm sank, was mit einem Rückgang der globalen Temperaturen und der Sauerstoffanreicherung der Atmosphäre einherging. Es ist bereits bekannt, dass etwa 75% des terrestrischen Kohlenstoffs zu jeder Zeit unter der Erde gespeichert sind. Neue Forschung die in Current Biology veröffentlicht wurde, weist auf die Bedeutung der Mykorrhizapilze für die Speicherung von Kohlenstoff im Untergrund hin.
Kohlenstoffspeicherung hängt vom Vegetationstyp ab
Verschiedene Arten von Mykorrhizapilzen gehen mit unterschiedlichen Pflanzen eine Verbindung ein. Arbuskuläre Mykorrhiza zum Beispiel ist mit 55% der weltweiten Vegetation verbunden, darunter krautige Pflanzen wie Gräser, Kräuter und die meisten Nutzpflanzenarten. Arbuskuläre Mykorrhiza heißt so, weil sie Strukturen in den Wurzeln bilden, die "Arbuskeln" genannt werden, was so viel bedeutet wie "ein gebrandmarktes baumartiges Organ". Sie sind der Hauptort für den Kohlenstoff-Nährstoff-Austausch zwischen Pflanzen und ihren Pilzpartnern. In gemäßigten Graslandschaften kann ein gesundes Netzwerk arbuskulärer Mykorrhizapilze bis zu 50% der gesamten lebenden mikrobiellen Biomasse ausmachen.
Ektomykorrhiza ist häufig mit Bäumen in Waldökosystemen verbunden und macht mehr als 30% der gesamten lebenden mikrobiellen Biomasse im Boden aus. Diese Pilze bilden ausgedehnte unterirdische Netze, die sich bis zu 2000 Meter pro Kubikzentimeter Boden erstrecken. Sie setzen Kohlenstoff aus der organischen Substanz des Bodens als Nebenprodukt frei, wenn sie Stickstoff erhalten. Ihre Hyphen - lange fadenförmige Strukturen - bestehen größtenteils aus dem Kohlenstoff der Pflanzen, mit denen sie verbunden sind. Vielleicht haben Sie schon einige ihrer Fruchtkörper gesehen (oder gegessen!) - wie den giftigen Fliegenpilz (Amanita muscaria) und köstliche Steinpilze (Steinpilz (Boletus edulis)) und Pfifferlinge (Cantharellus cibarius).
Kohlenstoff bleibt im Boden, auch wenn die Pilze absterben
Selbst wenn Mykorrhizapilze sterben, lebt ihr Erbe weiter. Ihr Myzel verwandelt sich in "Pilzstreu" oder "Nekromasse". Obwohl diese Netze keinen Kohlenstoff mehr aus Pflanzen aufnehmen, tragen sie zur Bildung und Stabilisierung von Bodenaggregaten bei. Dadurch wird die organische Substanz besser vor dem Abbau geschützt und der Gehalt an organischem Kohlenstoff im Boden bleibt stabil. Einige Wissenschaftler sind der Ansicht, dass die Nekromasse von Pilzen wesentlich mehr zum organischen Kohlenstoffpool des Bodens beiträgt als lebende Pilzbiomasse und sogar den Beitrag der Pflanzenstreu übertrifft.
Mykorrhiza setzen Verbindungen frei, die Kohlenstoff im Boden binden
Mykorrhizapilze spielen eine weitere entscheidende Rolle bei der Kohlenstoffspeicherung. Sie geben beim Wachstum im Boden spezielle Substanzen ab, die Exsudate genannt werden. Diese Exsudate enthalten Zucker und organische Säuren mit Kohlenstoff und Stickstoff. Andere winzige Bodenorganismen wie Bakterien und andere Pilze verwerten diese Exsudate und fangen sie ein. Der Kohlenstoff aus den Exsudaten wird Teil der mineralassoziierten organischen Substanz, einem stabilen Kohlenstoffpool im Boden. Er lagert sich an mineralische Oberflächen an und schützt sie vor dem Abbau durch andere Mikroben.
Auswirkungen auf die Eindämmung des Klimawandels
Unser Verständnis der Rolle von Mykorrhizapilzen im globalen Kohlenstoffkreislauf ist zwar noch in der Entwicklung begriffen, aber es wird immer deutlicher, dass sie wichtiger sind als bisher angenommen. Das Verständnis ihrer Rolle bei der Kohlenstoffaufnahme durch verschiedene Vegetationssysteme ist entscheidend für die Entwicklung differenzierterer Klima- und Kohlenstoffmodelle. Es ist von entscheidender Bedeutung für ein umfassendes Verständnis der Kohlenstoffflüsse und wirksame Umweltpraktiken - vor allem, wenn es um die Bewirtschaftung und Förderung der Bodengesundheit geht.
Die Anerkennung der Bedeutung von Mykorrhizapilzen könnte uns in die Lage versetzen, effiziente Landbewirtschaftungsstrategien zur Maximierung des Kohlenstoffbindungspotenzials und zur Entwicklung von Konzepten zur Abschwächung des Klimawandels zu entwickeln sowie weitere ökologische Vorteile zu erzielen. Diese wiederum könnten dazu beitragen, soziale und wirtschaftliche Vorteile für die Menschen zu schaffen, die in den Landschaften leben und auf gesunde Ökosysteme - und ihre Mykorrhizapilze als Grundlage für ihr Überleben und Gedeihen - angewiesen sind.
Die komplexen Beziehungen unter unseren Füßen können der Schlüssel zu einer gesünderen und ausgewogenen Welt für die kommenden Generationen sein!