Podzemna mreža mikoriza duga ~110 kvadriliona km otkriva koliko tla skladište ugljenik

U tlu ispod šuma, pašnjaka, močvara i useva postoji ogromna živa mreža — arbuskularne mikorizačne gljive (AM) čije su hife sitne, ali izuzetno brojne. Nova globalna analiza, objavljena u časopisu Science, daje prvu procenu fizičkog obima te mreže: u prvih 15 cm tla nalazi se približno 110 kvadriliona kilometara hifa i oko 300 megatona ugljenika u živom gljivičnom biomase.

Global predicted density and model uncertainty of AM hyphae. (CREDIT: Science)

Ključni nalazi

Istraživači su kombinovali više od 4.000 jedinstvenih merenja gustine AM hifa iz preko 16.000 uzoraka tla, pokrivajući devet od 14 svetskih bioma i 100 ekoregiona. Podaci su se koristili za obuku modela mašinskog učenja koji su predvideli gustine na neuzorkovanim područjima. U laboratoriji, tim sa instituta AMOLF robotikom je izmerio preko 300.000 širina hifa kako bi se procenjena dužina pretvorila u procenu biomase.

Mycorrizhal fungi under the microscope at AMOLF biophysics institute in Amsterdam. The circular structures are spores. Color is altered for legibility. (CREDIT: Tomás Munita)

"Teško je preuveličati važnost i goleminu ovih gljiva," rekao je dr Justin Stewart iz SPUN. "U samo jednoj kašičici zemlje može biti i do 10 metara mikorizačne mreže."

Kako gljive utiču na ekosistem i klimu

AM gljive formiraju simbiozu sa više od 70% kopnenih biljnih vrsta: biljke im daju ugljenik, a gljive vraćaju vodu i hranljive materije. Hife povećavaju zonu pretrage korena i mogu obezbediti do 80% fosfora i oko 20% azota biljci. Studija takođe procenjuje da AM mreže godišnje transportuju oko 4 milijarde tona ekvivalenta CO2 u zemljište — približno 11% ljudskih emisija CO2, iako to ne znači da gljive same neutralizuju te emisije.

Hyphal radii vary among strains and species of AM fungi. (CREDIT: Science)

Gde su mreže najgušće

Najveći rezervoari AM biomase pronađeni su u pašnjacima, koji sadrže oko 40% globalne AM biomase. Posebno su istaknuti Sudd (poplavljeni pašnjaci u Južnom Sudanu), Everglades na Floridi i Tibetska visoravan. Montanski pašnjaci pokazuju oko 39% veću gustinu hifa u odnosu na tropske vlažne šume širokog lista, dok su divlje trave povezane s najvećim gustinama među biljnim grupama u skupu podataka.

Close up of soil core extraction. (CREDIT: Tomás Munita)

Uticaj poljoprivrede i pretnje

Uzorci iz obradivih zemljišta pokazuju u proseku 47,3% niže gustine hifa nego neobrađena zemljišta. Model predviđa da velike poljoprivredne površine generalno imaju oko 50% manje mrežne gustine, sa najizraženijim padom pri pretvaranju sušnih područja i tropskih šuma u oranice. Iako studija nije mogla direktno da modeluje specifične prakse, autori ukazuju na đubriva i fungicide kao verovatne pritiske koji smanjuju ugljenik koji biljke usmeravaju ka gljivama ili direktno suprimiraju rast hifa.

Neizvesnosti i dalje potrebe za istraživanjem

Autori ističu neizvesnosti u mapama i nedostatak uzorkovanja u mnogim regionima — naročito u tropskim prašumama, pustinjama i dubljim slojevima tla. Samo oko 2% baze podataka potiče iz tla dubljeg od 50 cm, zbog čega su globalne procene ograničene na gornjih 15 cm kako bi bile konzervativne.

"Mikorizačne gljive su oblikovale život na Zemlji stotinama miliona godina, ali i dalje premalo razumemo kako je infrastruktura ovih živih transportnih sistema raspoređena širom planete," rekao je dr Merlin Sheldrake.

Zašto je ovo važno za politiku i očuvanje

Mape i procene daju osnovu vladama, upravnicima zemljišta i konzervatorima za identifikaciju područja sa jakom podzemnom gljivičnom infrastrukturom i onih pod pritiskom. Posebno je važna zaštita i obnova pašnjaka, kao i razvoj poljoprivrednih praksi koje očuvaju mikorizačne mreže. Autori pozivaju da gljive budu bolje uključene u klimatsku i konzervacionu politiku.

Rezultati istraživanja dostupni su u časopisu Science.