Dacă luați în palmă o linguriță de sol, vedeți cel mult pământ, resturi vegetale, poate câteva fire de rădăcină. Dar, la scară microscopică, acolo se poate afla o rețea vie de filamente subțiri, numite hife, care leagă plantele de un partener invizibil: ciupercile micorizice.
Un nou studiu publicat în Science estimează că, în stratul superior al solurilor de pe glob, rețelele de fungi micorizici arbusculari însumează aproximativ 110 milioane de miliarde de kilometri de filamente, adică 110 × 1015 km. Dacă ar fi puse cap la cap, aceste fire ar ajunge de aproape un miliard de ori de la Pământ la Soare.
Comparația cosmică este spectaculoasă, dar fenomenul este cât se poate de terestru. Aceste ciuperci trăiesc în asociere cu rădăcinile plantelor. Planta produce, prin fotosinteză, compuși bogați în carbon. O parte din acest carbon ajunge la ciupercă. În schimb, ciuperca furnizează plantei apă și nutrienți, în special fosfor și azot, pe care îi poate extrage din zone ale solului unde rădăcinile nu ajung ușor.
Cu alte cuvinte, solul nu este doar un suport inert în care stau plantele. Este o infrastructură vie.
Ce sunt micorizele arbusculare?
Termenul „micoriză” desemnează asocierea dintre o ciupercă și rădăcina unei plante. În cazul micorizelor arbusculare, ciuperca pătrunde în țesutul rădăcinii și formează structuri ramificate, prin care se realizează schimbul de substanțe.
Planta oferă carbon; ciuperca oferă acces extins la resursele din sol. Hifele sunt mult mai subțiri decât rădăcinile și se pot strecura prin spații foarte mici. Pentru plantă, asta înseamnă o zonă de „căutare” mult mai mare. În solurile sănătoase, aceste rețele pot mări de până la 100 de ori suprafața de explorare a rădăcinilor și pot furniza peste 80% din fosforul de care are nevoie planta.
De ce contează asta? Pentru că aproape tot ce vedem deasupra solului — iarbă, păduri, culturi agricole — depinde de ceea ce se întâmplă dedesubt.
Cum poți măsura ceva invizibil la scara planetei?
Cercetătorii nu au dezgropat, evident, toate hifele de pe planetă. Studiul este o estimare globală, construită din mai multe tipuri de date.
Echipa a folosit peste 16.000 de probe de sol colectate din ecosisteme diferite, apoi a aplicat modele de învățare automată pentru a estima densitatea rețelelor în zone care nu au fost eșantionate direct. În plus, în colaborare cu institutul AMOLF din Amsterdam, cercetătorii au folosit imagistică robotică asupra a peste 300.000 de hife vii crescute în laborator, pentru a calibra mai bine estimările privind dimensiunile și masa acestor rețele.
Rezultatul, aproximativ 110 × 1015 km de rețea micorizică arbusculară și o masă estimată la circa 300 de megatone de carbon, adică de patru până la șase ori masa tuturor oamenilor de pe Pământ.
Nu vorbim, așadar, despre o hartă obținută prin observarea directă a fiecărui centimetru de sol, ci despre o hartă predictivă. Este cea mai bună imagine de ansamblu de până acum, dar rămâne o imagine care va fi rafinată pe măsură ce vor apărea mai multe date.
O conductă biologică pentru carbon, apă și nutrienți
Hifele pot fi privite ca niște conducte vii. Prin ele circulă carbon, apă și substanțe nutritive. Nu trebuie însă să transformăm metafora într-o exagerare: ciupercile nu sunt o „internet vegetal” care funcționează ca rețeaua noastră digitală. Sunt organisme vii, cu metabolism propriu, implicate într-un schimb biochimic cu plantele.
Noul studiu estimează că rețelele micorizice arbusculare transportă anual în sol aproximativ 4 miliarde de tone de CO₂ echivalent, ceea ce corespunde la circa 11% din emisiile globale de dioxid de carbon produse de activitățile umane.
Asta nu înseamnă că întreaga cantitate rămâne stocată definitiv. Carbonul din sol se află într-un ciclu: o parte poate fi stabilizată pe termen lung, o parte este folosită de organisme și poate reveni în atmosferă. Dar rețelele micorizice sunt una dintre căile prin care carbonul ajunge din plante în sol, iar acest lucru le face relevante pentru discuțiile despre climă.
Unde sunt cele mai dense rețele?
O concluzie importantă a studiului este rolul pajiștilor. Ecosistemele de tip pajiște conțin aproximativ 40% din infrastructura globală a acestor rețele micorizice. Zone precum pajiștile inundabile Sudd din Sudanul de Sud, Everglades din Florida și Platoul Tibetan apar ca regiuni cu densități deosebit de mari.
În mod paradoxal, tocmai aceste ecosisteme sunt adesea slab protejate. Pajiștile sunt printre cele mai puțin protejate ecosisteme ale planetei și sunt transformate în terenuri agricole într-un ritm de patru ori mai mare decât pădurile.
Asta schimbă puțin felul în care ne uităm la conservarea naturii. De obicei vedem arborii, animalele, râurile. Dar o parte esențială a ecosistemului se află sub picioarele noastre.
Ce se întâmplă în terenurile agricole?
Studiul arată că, în terenurile agricole intensive, densitatea acestor rețele este, în medie, cu aproximativ jumătate mai mică decât în ecosistemele sălbatice.
Cauzele exacte trebuie investigate în continuare, dar există mecanisme plauzibile. Aratul rupe fizic rețelele de hife. Unele fungicide pot afecta direct ciupercile. Fertilizarea abundentă poate reduce nevoia plantei de a colabora cu ciuperca, slăbind relația de schimb. Când planta primește rapid nutrienți din îngrășăminte, „contractul” biologic cu ciuperca poate deveni mai puțin avantajos.
Nu rezultă de aici că agricultura trebuie idealizată sau demonizată. Problema este mai subtilă: un sol productiv nu este doar un amestec de minerale plus îngrășăminte. Este un sistem viu. Dacă îi distrugem infrastructura biologică, putem obține recolte pe termen scurt, dar cu costuri ascunse: sol mai sărac, nevoie mai mare de fertilizanți, pierdere de carbon și scurgere mai mare de nutrienți spre ape.
Prima hartă nu este ultima hartă
Autorii studiului subliniază că această hartă este un început. Unele regiuni ale globului sunt încă slab eșantionate, iar studiul se referă la rețelele vii de fungi micorizici arbusculari din stratul superior al solului. Nu include complet rețelele moarte, care contribuie și ele la materia organică și la stocarea carbonului.
Cu alte cuvinte, cifra de 110 milioane de miliarde de kilometri nu este un capăt de drum, ci prima aproximare globală solidă a unei lumi pe care abia începem să o măsurăm.
Iar ideea cea mai importantă nu este, desigur, că aceste filamente ar ajunge până dincolo de sistemul solar. Aceasta este doar imaginea care ne ajută să simțim scara fenomenului. Ideea importantă este alta: viața de la suprafață depinde de o viață subterană pe care aproape nu o vedem. Plantele nu sunt singure. Ele cresc într-o rețea de schimburi, alianțe și dependențe microscopice. Solul sănătos este, în fapt, o infrastructură biologică.
Iar când o distrugem, nu pierdem doar ciuperci. Pierdem o parte din mecanismul prin care plantele se hrănesc, solurile rămân vii și carbonul ajunge sub pământ.
Surse: EurekaAlert și ClimateNews
