Подземные грибные сети оказались почти в миллиард раз длиннее расстояния от Земли до Солнца
Ученые впервые составили глобальную карту сетей арбускулярных микоризных грибов. Их общая длина в верхних слоях почвы может достигать 110 квадриллионов километров, а сами сети ежегодно помогают переносить в почву около 4 млрд тонн CO2-эквивалента.
Источник: Truth & Beauty / Moritz Stefaner Justin Stewart - SPUN. Глобальная карта плотности гиф АМ-грибов.
МОСКВА, 15 июня. /Новости науки/. Международная группа ученых впервые оценила глобальную плотность и массу подземных сетей арбускулярных микоризных грибов. Исследование опубликовано в журнале Science, сообщило Общество защиты подземных сетей SPUN.
Микоризные грибы живут в симбиозе примерно с 70% видов растений на Земле. Растения передают им углерод, полученный при фотосинтезе, а грибы помогают корням получать воду и питательные вещества, прежде всего фосфор. Основу этих сетей составляют гифы — тонкие трубчатые клетки, которые пронизывают почву.
По оценке авторов работы, в верхних слоях почвы находится около 110 квадриллионов километров таких грибных нитей. Это почти в миллиард раз больше расстояния от Земли до Солнца. Масса углерода в этих сетях составляет около 300 мегатонн. Ученые сравнили это с массой всех живущих людей: грибная инфраструктура тяжелее ее примерно в четыре-шесть раз.
«Трудно переоценить важность и масштаб этих грибов. В одной чайной ложке почвы может быть до 10 метров микоризной сети», — сказал ведущий автор исследования Джастин Стюарт из SPUN.
Исследователи собрали данные о плотности микоризных сетей из более чем 16 тыс. почвенных кернов, взятых в разных районах планеты. Затем они построили модели машинного обучения, которые учитывали данные по пустыням, тундре, лесам и другим экосистемам. Модель также откалибровали с помощью роботизированной съемки более 300 тыс. живых гиф, выращенных в лаборатории.
Карта показала, что около 40% мировой инфраструктуры арбускулярных микоризных грибов приходится на травянистые экосистемы. Особенно высокая расчетная плотность сетей отмечена в затопляемых лугах Южного Судана, в Эверглейдсе во Флориде и на Тибетском плато.
По расчетам авторов, микоризные сети ежегодно переносят в почвы около 4 млрд тонн CO2-эквивалента. Это сопоставимо с 11% всех антропогенных выбросов углекислого газа. При этом речь идет не о полном и постоянном изъятии углерода из атмосферы, а о его перемещении и удержании в почвенных системах.
Ученые также обнаружили возможную угрозу для этих сетей. В крупных сельскохозяйственных угодьях их плотность в среднем примерно на 50% ниже, чем в диких экосистемах. Авторы считают, что это может ослаблять способность почв запасать углерод, поддерживать круговорот питательных веществ и переносить стресс.
По словам исполнительного директора SPUN Тоби Кирс, грибы слишком долго оставались вне климатической и природоохранной политики. Новая карта, по мнению исследователей, поможет правительствам и природоохранным организациям учитывать подземные экосистемы при планировании защиты почв, пастбищ и сельскохозяйственных земель.
Авторы работы также создали интерактивную карту Mycorrhizal Infrastructure Map. Она показывает расчетную плотность микоризных сетей для участков суши размером 1 кв. км, за исключением ледников и районов, где данных пока недостаточно.
Исследование опубликовано в журнале Science. Метод работы включал анализ более 16 тыс. почвенных кернов, роботизированную съемку более 300 тыс. грибных гиф и построение моделей машинного обучения для оценки плотности сетей в разных экосистемах Земли.
Микоризные грибы живут в симбиозе примерно с 70% видов растений на Земле. Растения передают им углерод, полученный при фотосинтезе, а грибы помогают корням получать воду и питательные вещества, прежде всего фосфор. Основу этих сетей составляют гифы — тонкие трубчатые клетки, которые пронизывают почву.
По оценке авторов работы, в верхних слоях почвы находится около 110 квадриллионов километров таких грибных нитей. Это почти в миллиард раз больше расстояния от Земли до Солнца. Масса углерода в этих сетях составляет около 300 мегатонн. Ученые сравнили это с массой всех живущих людей: грибная инфраструктура тяжелее ее примерно в четыре-шесть раз.
«Трудно переоценить важность и масштаб этих грибов. В одной чайной ложке почвы может быть до 10 метров микоризной сети», — сказал ведущий автор исследования Джастин Стюарт из SPUN.
Исследователи собрали данные о плотности микоризных сетей из более чем 16 тыс. почвенных кернов, взятых в разных районах планеты. Затем они построили модели машинного обучения, которые учитывали данные по пустыням, тундре, лесам и другим экосистемам. Модель также откалибровали с помощью роботизированной съемки более 300 тыс. живых гиф, выращенных в лаборатории.
Карта показала, что около 40% мировой инфраструктуры арбускулярных микоризных грибов приходится на травянистые экосистемы. Особенно высокая расчетная плотность сетей отмечена в затопляемых лугах Южного Судана, в Эверглейдсе во Флориде и на Тибетском плато.
По расчетам авторов, микоризные сети ежегодно переносят в почвы около 4 млрд тонн CO2-эквивалента. Это сопоставимо с 11% всех антропогенных выбросов углекислого газа. При этом речь идет не о полном и постоянном изъятии углерода из атмосферы, а о его перемещении и удержании в почвенных системах.
Ученые также обнаружили возможную угрозу для этих сетей. В крупных сельскохозяйственных угодьях их плотность в среднем примерно на 50% ниже, чем в диких экосистемах. Авторы считают, что это может ослаблять способность почв запасать углерод, поддерживать круговорот питательных веществ и переносить стресс.
По словам исполнительного директора SPUN Тоби Кирс, грибы слишком долго оставались вне климатической и природоохранной политики. Новая карта, по мнению исследователей, поможет правительствам и природоохранным организациям учитывать подземные экосистемы при планировании защиты почв, пастбищ и сельскохозяйственных земель.
Авторы работы также создали интерактивную карту Mycorrhizal Infrastructure Map. Она показывает расчетную плотность микоризных сетей для участков суши размером 1 кв. км, за исключением ледников и районов, где данных пока недостаточно.
Исследование опубликовано в журнале Science. Метод работы включал анализ более 16 тыс. почвенных кернов, роботизированную съемку более 300 тыс. грибных гиф и построение моделей машинного обучения для оценки плотности сетей в разных экосистемах Земли.
