Voor het eerst is een ‘Google Maps’ voor wortelschimmels gemaakt. De schaal van het netwerk blijkt enorm en dat benadrukt het belang ervan.
We kijken vaak omhoog naar de sterren, maar onder onze voeten bevindt zich een minstens zo complex en gigantisch ‘bloedvatenstelsel’ dat de aarde in leven houdt. Het gaat hier om een netwerk van schimmels. En nu is dat wereldwijd heel precies in kaart gebracht. De onderzoekers, van onder meer de VU Amsterdam en AMOLF, publiceerden die in Science.
Lees ook:
- Nieuwe schimmel ruikt naar bloemen en lokt malariamuggen naar hun dood
- Deze zombieschimmel doodt zijn slachtoffers altijd bij zonsondergang
- Hap, slik, weg: eten insecten, bacteriën en schimmels ons plasticprobleem op?
Samenleving
Wortelschimmels (arbusculaire mycorrhia-schimmels) vormen een zogenoemde symbiotische relatie met zo’n 70 procent van alle plantensoorten op aarde. Ze nemen essentiële voedingsstoffen als stikstof en fosfor op en leveren die via hun schimmeldraden (hyfen) aan nabije planten. Die leveren op hun beurt koolhydraten via dezelfde draden naar de schimmel.
Deze samenlevingsvorm heet een mycorrhiza. Waarschijnlijk danken de groene planten hun succes aan het aangaan van deze intieme relatie met wortelschimmels zo’n 400 miljoen jaar geleden.
Schimmeldichtheid
Omdat de mycorrhiza koolstof uit de lucht opnemen en opslaan, zijn ze enorm belangrijk voor het klimaat. Maar hoe wijdverspreid ze precies zijn, was nog niet bekend. En dus besloten de onderzoekers, onder leiding van evolutionair bioloog Toby Kiers, precies dat te bestuderen.
Eerst verzamelde het team ruim 16.000 bodemmonsters van uiteenlopende gebieden op aarde (van woestijn en toendra tot bossen). Zo werd een globaal beeld verkregen van de schimmeldichtheid op specifieke locaties.
Groeiende schimmels
Maar dan heb je nog geen echte wereldwijde schimmelkaart, want er zitten nog grote gaten op plekken waar niet bemonsterd is. En dus volgde een tweede deel van het onderzoek.
Hierin hebben Kiers en collega’s in het AMOLF-lab met behulp van robotica en geavanceerde microscopie zo’n 300.000 levende schimmeldraden bestudeerd. Ze gingen na hoe ze groeiden, hoe snel en hoe hun massa zich verdeelde over het oppervlak.
Vervolgens voerden de onderzoekers zowel de monsterdata als de groeigegevens in op machine learning-modellen. De AI keek naar de omgevingsfactoren (zoals klimaat, type vegetatie en bodemtype) en kon op basis daarvan voorspellen hoe het schimmelnetwerk eruitziet in de niet-bemonsterde gebieden.
110 biljard kilometer
Het resultaat: een heuse mycorrhizal infrastructure map. En uit de kaart zijn verbluffende feiten te halen. Ten eerste is de totale lengte van de wortelschimmels wereldwijd zo’n 110 biljard kilometer. Dat is 1 miljard keer de afstand van de aarde tot de zon. Of, in andere woorden: in één theelepel gezonde aarde zit 10 meter schimmel!
Verder blijkt dat de hoeveelheid koolstof die al die wortelschimmels op aarde samen hebben opgeslagen ongeveer 300 miljard kilogram is. En daar komt elk jaar zo’n 4 miljard ton CO2-equivalenten bij. Dat is ongeveer 11 procent van de jaarlijkse door mensen veroorzaakte CO2-uitstoot!
Niet langer te negeren
De grootste hotspots voor wortelschimmels zijn de overstroomde graslanden van Zuid-Sudan, de Everglades-moerassen in Florida en het Tibetaans Hoogland. Zo’n 40 procent van het wereldwijde schimmelnetwerk bevindt zich in grasland.
Dat laatste feitje bezorgt ook gelijk kopzorgen. Want juist die graslanden staan onder druk; veel van hen dreigen te worden omgeploegd voor landbouw. En die gewasgronden blijken 50 procent minder van het schimmelnetwerk te bevatten en daarmee minder koolstof te kunnen opslaan.
Door uitbreiding van de landbouw dreigen we dus onze belangrijkste bondgenoot tegen klimaatverandering te verliezen. “Schimmels worden al te lang genegeerd in het klimaatdebat”, zegt Kiers dan ook in een persbericht. “Het is tijd om dit te veranderen.” En daar kan de mycorrhizal infrastructure map hopelijk bij helpen.
Bronnen: Science, Society for the protection of underground networks via EurekAlert!