15 februari 2022 | Mary Span | Evolutiegids

Ondergrondse ecosystemen ondersteunen het leven op aarde

Naarmate symbiotische schimmelnetwerken in een alarmerend tempo verdwijnen, destabiliseren we ecosystemen en verliezen we de kans om samen te werken met schimmels om landbouw, bosbouw en koolstofafvang te revolutioneren. Nu worden er schimmelnetwerken in kaart gebracht.

Gedurende hun evolutie van 475 miljoen jaar hebben mycorrhiza-netwerken vaardigheden ontwikkeld die ervoor zorgen dat het leven op aarde werd ondersteund. Deze mycorrhizaschimmels vormen een symbiose met vrijwel alle planten op aarde. Deze ondergrondse ecosystemen zijn verbazingwekkend divers en blijven nog grotendeels onontgonnen en dus onbekend. Planten en schimmels wisselen hulpbronnen met elkaar uit en zijn in staat om
samen te werken om voedingsstoffen te verdelen. Organismen, zoals bacteriën, gebruiken deze ‘supersnelwegen’ van schimmels ook voor transport en helpen planten te beschermen tegen plagen en ziekteverwekkers, tegen metaaltoxiciteit, zoutgehalte, droogte en herbivoren.

Als bomen de longen van onze planeet zijn, zijn schimmelnetwerken de bloedsomloop. Deze ondergrondse netwerken – die naar schatting biljoenen mijlen rond de aarde uitstrekken – zijn grotendeels onontgonnen, maar kunnen essentieel zijn voor onze inspanningen om de bodem te beschermen. Jaarlijks stromen miljarden tonnen koolstofdioxide van planten naar schimmelnetwerken. Deze koolstofstroom maakt van de bodem de op een na grootste koolstofput ter wereld, na de oceanen.

De ondergrondse schimmelnetwerken worden bedreigd.

Naast het vastleggen van enorme hoeveelheden koolstof verplaatsen ze voedingsstoffen over ecosystemen en zijn ze belangrijk voor de gezondheid en vruchtbaarheid van de bodem. Maar veel hotspots van mycorrhiza-schimmels worden nu bedreigd: onder meer door landbouwuitbreiding, vervuiling, verstedelijking en ontbossing.

In een nieuw project van de wereldwijde Society for the Protection of Underground Networks (SPUN) worden nu zo’n 10.000 monsters van over de hele wereld verzameld. SPUN is een non-profit, op wetenschap gebaseerd initiatief, dat is opgericht om schimmelnetwerken in kaart te brengen en te pleiten voor hun bescherming. Sleutelgebieden, waaronder de westelijke Sahara en de steppen van Kazachstan, worden nu geïdentificeerd door middel van AI-technologie.

Mensen onderschatten hoe uitgekiend schimmels zijn.

De komende vijf jaar gaat het onderzoeksteam van hoogleraar evolutionaire biologie aan de Vrije Universiteit Amsterdam, dr.Toby Kiers, de netwerkstructuur van schimmels in kaart brengen, met gebruik van een speciaal hiervoor ontwikkelde beeldrobot. Daarmee kunnen de onderzoekers de bewegingen van voedingsstoffen en elektrische stroom daarin meten en bestuderen. Het team bestaat uit onderzoekers van VU Amsterdam en onderzoeksinstituut AMOLF. Ook wordt er samengewerkt met Universiteit Utrecht en universiteiten in de VS en
Zwitserland. Toby Kiers: “Historisch gezien hebben wetenschappers een zeer beperkte kijk gehad op hoe informatie wordt verwerkt en gedeeld. Door ons slechts te concentreren op het zenuwstelsel en de rol van de hersenen, negeren we de enorme diversiteit aan alternatieve manieren waarop organismen, zoals schimmels, informatie opslaan en verwerken.”

De schimmelnetwerken ondersteunen
de biodiversiteit van ecosystemen.

Van regenwouden tot de arctische toendra. Het onderzoek brengt niet alleen het complexe gedrag van schimmels in kaart, ook leert het ons straks meer over de economische principes die ze hanteren en geeft het antwoord op vragen die relevant kunnen zijn voor onze samenleving en de landbouw. Wanneer we deze hulpbron vernietigen, saboteren we ook onze inspanningen om de opwarming van de aarde te beperken. Gezonde schimmelnetwerken kunnen ons helpen de stijgende CO2-niveaus te beheersen, omdat koolstof die vanuit schimmelnetwerken in de bodem komt, een langere verblijftijd heeft in vergelijking met andere koolstofbronnen, zoals bladeren.

De tijd dringt om de ondergrondse
ecosystemen te beschermen.

Houtkap, landbouw en verstedelijking veroorzaken een drastische verstoring van de structuur en fysieke integriteit van ondergrondse schimmelnetwerken. Dit schaadt hun vermogen om koolstof vast te leggen, voedingsstoffen te verplaatsen en de biodiversiteit te behouden. Toch maakt de industriële landbouw gebruik van agressieve grondbewerking en grote hoeveelheden chemische meststoffen, fungiciden en pesticiden die schimmelnetwerken verwoesten. De negatieve effecten van landbouwpraktijken strekken zich uit tot ver buiten de velden van de boeren.

Wanneer we schimmelnetwerken vernietigen, verliezen we een ondergrondse voedseluitwisseling en de mogelijkheid van een circulaire voedseleconomie. Het behouden van de gezondheid en het functioneren van schimmelnetwerken kan helpen de groeiende voetafdruk van de wereldwijde voedselproductie te verkleinen.

AUTEUR MARY SPAN | ©DOESPLUSGIDS | 220215
Trendjournalist/publicist en auteur van het boek Zinvolle [W]evolutie.
Hou ervan je te inspireren en te activeren voor zinvolle evolutie
in leven en werk, bouwend aan een wereld van nieuwe mogelijkheden.