A bolygó láthatatlan keringési rendszere: először térképezték fel a globális földalatti gombahálózatokat

A lábunk alatt elterülő, mikroszkopikus fonalakból álló szövevény csendben fenntartja a szárazföldi növényi életet, miközben a globális éghajlat szabályozásában is kritikus szerepet játszik. A Science tudományos folyóiratban megjelent áttörő tanulmányban a kutatók most először készítették el a világot átszövő arbuszkuláris mikorrhiza (AM) gombák globális térképét. Ezek a földalatti gombahálózatok gigantikus méretű, globális infrastruktúraként működnek, amelyek kulcsfontosságúak a talajok hosszú távú tápanyag-ellátottságában. Az adatok szerint a hálózatok védelme és a karbonmegkötés fokozása elválaszthatatlan egymástól, így a gombák jelenlétét a jövőben kötelező lesz beemelni a globális klímastratégiákba.

Százhúszmilliárd kilométernyi hialinfonál: a mérések elképesztő dimenziói

Hogy mekkora kiterjedésűek ezek a földalatti gombahálózatok? A kutatók becslései szerint a Föld felső talajrétegeiben található hálózat – amelyet gombafonalak, úgynevezett hifák alkotnak – megközelítőleg 110 kvadrillió (110 000 000 000 000 000) kilométer hosszúságú. Ez a távolság majdnem egymilliárdszorosa a Föld és a Nap közötti távolságnak.

Nehéz túlbecsülni ezeknek a gombáknak a jelentőségét és gigantikus méretét

– mutat rá a tanulmány vezető szerzője, Dr. Justin Stewart.

Egyetlen teáskanálnyi egészséges talajban akár 10 méternyi mikorrhiza-hálózat is rejtőzhet.

A nemzetközi kutatócsoport több mint 16 000 talajminta adatait összesítette a világ legkülönbözőbb ökoszisztémáiból (a tundrától a sivatagokig), majd gépi tanulásos (machine-learning) modellek segítségével jósolta meg a hálózat sűrűségét azokon a területeken, ahonnan nem állt rendelkezésre közvetlen minta. A kutatás során kiderült, hogy a bolygó AM-gombatömege nagyjából 300 megatonna szént tartalmaz, ami az emberiség össztömegének a négyszerese-hatszorosa.

Hogyan működik a gombák általi karbonmegkötés?

Az arbuszkuláris mikorrhiza gombák a szárazföldi növényfajok körülbelül 70 százalékával élnek kölcsönösen előnyös (szimbiotikus) kapcsolatban. A növények a fotoszintézis során termelt szénvegyületekkel látják el a gombákat, cserébe a hálózat vizet, valamint a növény foszforigényének több mint 80 százalékát biztosítja, akár százszorosára növelve a gyökérzet hatékony tápanyagfelvételi területét.

Ez a szimbiózis a globális szénciklus egyik legfőbb motorja. A földalatti gombahálózatok évente hozzávetőlegesen 4 milliárd tonna szén-dioxid-egyenértéket (CO2e) mozgatnak meg és raktároznak el a talajban – ennyivel kevesebb szén-dioxid kerül a levegőbe.

Ez az elképesztő mennyiség az emberiség teljes éves üvegházhatású gázkibocsátásának a 11 százalékát teszi ki. A Nature-ben megjelent korábbi háttérkutatások ráadásul kimutatták, hogy a szén áramlási sebessége a fonalakon belül elérheti a 120 mikrométer/másodpercet – ez a hálózat mikroszkopikus léptékéhez viszonyítva olyan áramlási dinamikát jelent, mintha egy ember 400 km/órás sebességgel száguldana egy csővezetékben.

Az intenzív mezőgazdaság veszélyezteti a gombahálózatokat

A frissen közzétett globális infrastruktúra-térkép sajnálatos módon súlyos környezetvédelmi trendekre is rávilágít. Az adatok azt mutatják, hogy az intenzíven művelt mezőgazdasági területeken a gombahálózatok sűrűsége átlagosan 50 százalékkal alacsonyabb, mint a háborítatlan, vad ökoszisztémákban. A nehéz gépek általi talajművelés, a szántás és a kemikáliák fizikai módon darabolják fel és pusztítják el ezt az érzékeny földalatti szövetet, ami drasztikusan csökkenti a talaj tápanyag-körforgási kapacitását és stressztűrő képességét.

A másik kritikus pontot a füves puszták és gyepek jelentik, amelyek a bolygó AM-gomba infrastruktúrájának csaknem 40 százalékát rejtik (olyan kiemelkedően sűrű gócpontokkal, mint Dél-Szudán ártéri területei, a floridai Everglades vagy a Tibeti-fennsík). Ennek ellenére a füves területek a legkevésbé védett ökoszisztémák közé tartoznak, és jelenleg négyszer gyorsabban alakítják át őket szántóföldekké, mint a fás erdőket.

A kutatást koordináló szervezet, a SPUN (Society for the Protection of Underground Networks) elemzése szerint az arbuszkuláris mikorrhiza gombák szempontjából kulcsfontosságú biodiverzitás hot-spotok 95 százaléka teljesen kívül esik a jelenleg hivatalosan védett természeti területeken.