Unbekannte Fähigkeiten von Pilzen: Natürliche Speicher großer Kohlenstoff-Mengen

Pilze sind für das natürliche Gleichgewicht des Bodens unerlässlich. Dennoch tristen die Pflanzen eine Art Schatten-Dasein. Nach einem Bericht in der Fachzeitschrift „Current Biology“ gewinnen Pilze nun erneut an Bedeutung. In dem Bericht verweisen die Wissenschaftler darauf, dass die Gewächse im Untergrund riesige Mengen an Kohlenstoff aus der Luft abspeichern.

Interessante Erkenntnisse

Im Rahmen einer Metastudie ermittelte ein Forscher-Team um Heidi-Jane Hawkins von der University of Cape Town in Südafrika eine CO2-Äquivalente von 13,12 Gigatonnen.

Dieser Anteil entspricht ungefähr 36 Prozent des weltweiten Treibhausgas-Ausstoßes, der durch verbrannte fossile Energieträger erzeugt wird.

Symbiosen zwischen Pilzen und anderen Pflanzen

Den Kohlenstoff erzeugen die Pilze jedoch nicht selbst. Stattdessen „kooperieren“ Pilze wechselseitig mit anderen Pflanzen – sogenannten Mykorrhiza. Die Pflanzen erzeugen den Kohlenstoff durch Photosynthese aus Kohlenstoffdioxid aus der Luft.
Anschließend wandeln sie die Stoffe in energiereiche Kohlenstoffverbindungen wie Zucker um. Die Verbindungen gelangen in den Boden und werden im Untergrund durch Feinwurzeln an die Pilze weitergeleitet.

Lebenswichtige Funktionen

Im Gegenzug versorgen die Mykorrhiza-Pilze die Gewächse mit Wasser, Stickstoff, Phosphor oder Mineralstoffen.

Die Mykorrhiza-Gewächse selbst sind nicht zur Photosynthese fähig.

Im Gegenzug besitzen die Pilze ein umfassendes Fadennetzwerk, um lebenswichtige Nährstoffe aus entlegenen Bodenschichten oder gar Gestein zu gewinnen. Einige Gewächse sind sogar dazu in der Lage, kleinere Insekten zu töten und deren Körpern Stickstoff zu entziehen.

Kohlenstoff für den eigenen Energiestoffwechsel

Einen Teil der durch die Pflanzen erhaltenen Kohlenstoffverbindungen nutzen die Pilze für ihren eigenen Energiestoffwechsel und setzen dadurch CO2 frei. Die Überreste verwenden die Pilze als Baumaterial, um das Fadennetzwerk zu erweitern und klebrige Ausscheidungen zur Stabilisierung des Bodens herzustellen.

Weil die meisten Untersuchungen jedoch nur Momentaufnahmen darstellen, ist nicht eindeutig geklärt, ob der Kohlenstoff-Anteil dauerhaft in der Bodenstruktur bestehen bleibt oder auf Dauer wieder in die Atmosphäre zurück gelangt. Auf diesen Prozess wirken sogenannte Saprophyten ein. Diese Pilze zersetzen organische Substanzen.

Pilze als Teil der Klimalösung?

Forschern war bereits für lange Zeit bekannt, dass bis zu 90 Prozent aller Landpflanzen Lebensgemeinschaften mit Pilzen entwickeln. Allerdings war den Forschern deren Potenzial als Kohlenstoffspeicher bislang unbekannt. Für die Metastudie analysierten die Wissenschaftler rund 200 Datensätze aus mehreren Studien.

Mit diesen Analysen konnten die Forscher besser abschätzen, welche Mengen an Kohlenstoff weltweit durch die Symbiose zwischen Pflanzen und Pilzen in den Boden gelangen.

Aus den Studien schlussfolgerten die Wissenschaftler, dass Gewächse zwischen drei und 13 Prozent des aus der Luft gewonnenen Kohlenstoffs mit den pflanzlichen Partnern teilen. Dennoch verwiesen die Forscher auch darauf, dass diese Resultate nur vorläufige Schätzungen sind.

Eine Grundlage für einen besseren Schutz von Ökosystemen

Bislang können die Wissenschaftler noch keine Aussage zu der Frage treffen, inwiefern Pilze zukünftig für eine Speicherung von Kohlenstoff zum Einsatz kommen könnten. Doch möglicherweise sind die Erkenntnisse eine wichtige Basis, um Ökosysteme zukünftig besser zu schützen, gesunde Wälder aufzuforsten und dauerhaft mehr CO2 abzuspeichern.
Eine Möglichkeit bestünde darin, Bäume schon während der Pflanzen mit Pilzen zu verbinden. Dadurch könnten Pilze die Bäume mit Nährstoffen versorgen und zugleich Kohlenstoff im Boden binden.

Weitere Untersuchungen sind erforderlich

In jedem Fall sprechen sich die Forscher dafür aus, die Leistungsfähigkeit von Pilzen für einen globalen Kohlenstoffkreislauf besser zu erforschen und bei der Erstellung von Klimamodellen oder anderen politischen Entscheidungen zu berücksichtigen.

Durch Flächenversiegelungen, Bodenerosion sowie intensive Landwirtschaft mit Fungiziden werden die Mykorrhiza stärker zurückgedrängt.

Dadurch werden nicht nur nützliche Lebensgemeinschaften, sondern ebenfalls potenzielle Kohlenstoffsenke vernichtet.

Initiativen zur Erforschung von Pilzproben

Initiativen wie GlobalFungi riefen bereits globale Kampagnen ins Leben, um so viele Pilzproben wie möglich aus dem Boden zu gewinnen. Das Ziel dieser Initiative besteht darin, ein Verzeichnis eines globalen Pilznetzwerks zu erstellen. Diese Verzeichnisse könnten dabei behilflich sein, unterirdische Ökosysteme noch besser zu verstehen und von deren Funktionsweise zu profitieren.