Je mehr Pilze, desto mehr Kohlenstoff im Boden – zu diesem einfachen wie wichtigen Ergebnis kommt ein Forscher:innen-Team der Universität München. Das Team hatte die freigelegten Böden schmelzender Gletscher in der Arktis untersucht. Dabei stellten sie fest, dass bestimmte Hefe-Pilze entscheidend zur Anreichung organischen Kohlenstoffs im Boden beitragen.
Die globale Erderwärmung schreitet immer weiter fort. Die Folge: Gletscher schmelzen und geben Gelände frei, das seit Jahrtausenden mit Eis bedeckt war. Diese Flächen sind für Wissenschaftler:innen ideale natürliche Laboratorien, anhand derer sie die verschiedenen Stadien der Bodenentwicklung beobachten können. Verschiedene Lebewesen besiedeln das nun zugängliche Grundgestein, reichern Nährstoffe an und bilden auf diese Weise neue Böden und Ökosysteme. Da Boden ein bedeutender Kohlenstoffspeicher sein kann, ist es von allgemein großem Interesse, wie neue Böden nach der Gletscherschmelze genau entstehen.
Pilze und Bakterien als Pioniere bei der Bodenbildung
Mikroorganismen wie Bakterien und Pilze gehören zu den Pionieren auf dem unbewohnten Terrain. Ein Team um Professor William Orsi vom Department für Geo- und Umweltwissenschaften der Ludwig-Maximilians-Universität (LMU) München untersuchte Böden, die erst seit Kurzem eisfrei sind. Die Fläche eines sich zurückziehenden Gletschers auf Spitzbergen war ideal: Nahe am Gletscherrand junger, unbesiedelter Boden, je weiter weg, desto mehr Leben zeigte sich – von vereinzelten Moosen und Flechten bis zu blühenden Pflanzen.
Ständerpilze verbessern Kohlenstoffspeicherung
Orsi und sein Team untersuchten die mikrobielle Zusammensetzung der verschiedenen Bereiche. Mithilfe verschiedener wissenschaftlichen Untersuchungsmethoden verfolgten sie
die mikrobielle Aufnahme, Assimilation und Verstoffwechselung von organischem Kohlenstoff. Von besonderem Interesse war dabei der Anteil von Kohlenstoff, der durch die Mikroorganismen als Biomasse im Boden gebunden wird und wie viel diese in Form von CO2 wieder in die Atmosphäre abgeben.
Dabei fanden die Forschenden heraus, dass bestimmte Basisiomyceten-Hefen eine entscheidende Rolle bei der Besiedlung der jungen Arktis-Böden spielen. Basidiomyceten sind Ständerpilze, zu denen etwa 30 Prozent aller bekannten Pilzarten gehören – unter anderem auch viele Mykorrhizapilze, die mit Pflanzenwurzeln eine Symbiose eingehen. Die meisten Speisepilze sind ebenfalls Ständerpilze. Als Pionier-Pilze in arktischen Böden bringen sie sozusagen den Kohlenstoff in den Boden und halten ihn dort. Ganz im Gegenteil zu den Bakterien. Sie bewirken, dass der Boden tendenziell mehr CO2 ausstößt. Das Verhältnis von Pilzen zu Bakterien ist den Wissenschaftler:innen zufolge demnach ein wichtiger Indikator für die Kohlenstoffspeicherung.
Pilzgemeinschaften als „Ökosystem-Ingenieure“
Die Vielfalt der Pilze ist in hocharktischen Ökosystemen besonders hoch, im Vergleich zu den Pflanzen. Orsi und sein Team vermuten daher, dass Pilzgemeinschaften eine „Schlüsselrolle als Ökosystem-Ingenieure“ spielen könnten. Die Erkenntnisse über die Prozesse der Kohlenstoffassimilation von Pilzen und Bakterien sowie der Kohlenstofffluss im Ökosystem Hocharktis seien enorm wichtig. Sie erlaubten Vorhersagen darüber, wie Land-Ökosysteme in der Arktis auf die Erwärmung reagieren würden.
Quelle: Informationsdienst Wissenschaft (idw) vom 03.07.2024: Gletscher auf dem Rückzug: Mikroskopische Pilze verbessern Kohlenstoffspeicherung in jungen Böden (https://idw-online.de/de/news836386)
