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Die verborgene Pilzinfrastruktur der Erde: Was die erste globale Karte arbuskulärer Mykorrhiza-Netzwerke offenbart

Zusammenfassung: Die erste weltweite Kartierung arbuskulärer Mykorrhizapilze ist da — und sie verändert unseren Blick auf Ökosysteme. Eine neue Studie im Fachmagazin Science liefert die erste hochauflösende, globale Karte der arbuskulären Mykorrhizapilz-Netzwerke (AM) und enthüllt eine unterirdische Infrastruktur von erstaunlichem Ausmaß. Die Autoren schätzen, dass sich diese Hyphennetzwerke über eine schier unvorstellbare Länge erstrecken und […]

Zusammenfassung: Die erste weltweite Kartierung arbuskulärer Mykorrhizapilze ist da — und sie verändert unseren Blick auf Ökosysteme.

Eine neue Studie im Fachmagazin Science liefert die erste hochauflösende, globale Karte der arbuskulären Mykorrhizapilz-Netzwerke (AM) und enthüllt eine unterirdische Infrastruktur von erstaunlichem Ausmaß. Die Autoren schätzen, dass sich diese Hyphennetzwerke über eine schier unvorstellbare Länge erstrecken und eine weltweite Biomasse von Hunderten Megatonnen aufweisen. Mit anderen Worten: Ein riesiger Teil des lebenden Lebensunterhaltssystems der Erde liegt verborgen unter unseren Füßen.

Was diese Studie besonders wichtig macht, ist nicht nur ihre Dimension, sondern auch ihre ökologische Kernbotschaft. Die höchsten Dichten an AM-Pilzen finden sich nämlich nicht in den Gebieten, die wir üblicherweise in den Mittelpunkt der Klimadebatten stellen, etwa in den tropischen Regenwäldern. Stattdessen erweisen sich unberührte Graslandschaften, Prärien, Steppen und Savannen als die primären Hotspots. Das bedeutet, dass einige der wichtigsten Pilznetzwerke unseres Planeten sich genau in jenen Ökosystemen konzentrieren, die bei der Planung von Naturschutzmaßnahmen oft übersehen werden.

Die Studie zeigt zudem ein besorgniserregendes Muster auf: Landwirtschaftlich genutzte Flächen weisen eine wesentlich geringere Dichte an AM-Pilzen auf als intakte Natursysteme. Das ist deshalb so gravierend, weil diese Pilze Pflanzen bei der Nährstoffaufnahme unterstützen, die Bodenfunktionen aufrechterhalten und Kohlenstoff in den Boden einbringen. Wenn die Art unserer Landnutzung dieses unsichtbare Netzwerk degradiert, verlieren wir damit ein Kernstück der ökosystemaren Resilienz, ohne es überhaupt richtig zu bemerken.

Dies ist eine eindringliche Erinnerung daran, dass Biodiversität nicht nur das ist, was wir oberirdisch sehen können. Einige der folgenreichsten ökologischen Strukturen der Erde befinden sich unter der Erde — sie sind dynamisch und tief mit Klima, Landwirtschaft und Renaturierung verflochten. Der Schutz von Pilzen muss daher einen weitaus größeren Stellenwert in unserem Verständnis der Landbewirtschaftung einnehmen.

Literaturhinweis: Stewart et al., 2026, Science, „Global density and biomass of arbuscular mycorrhizal fungal networks.“

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Eine bahnbrechende, in Science veröffentlichte Studie liefert die erste globale Karte arbuskulärer Mykorrhizapilz-Netzwerke (AM) und bietet damit einen beispiellosen Einblick in eine der wichtigsten verborgenen biologischen Infrastrukturen der Erde. Die Arbeit, die von einem internationalen Team unter starker Beteiligung von SPUN (Society for the Protection of Underground Networks) geleitet wurde, kombiniert Daten aus 322 Studien, mehr als 16.000 Bodenproben und robotergestützter Bildgebung von über 300.000 Hyphen, um die Dichte, Biomasse und globale Verteilung von AM-Pilznetzwerken in terrestrischen Ökosystemen zu schätzen. Weit davon entfernt, bloß ein kleines ökologisches Detail zu sein, erweisen sich diese Pilze als ein System von planetarem Ausmaß, das Pflanzen, Böden und den Kohlenstofffluss in den meisten Landökosystemen miteinander verbindet.

Die Kernbotschaft der Studie ist einfach, aber tiefgründig: Die unterirdische Welt ist nicht nur riesig, sondern auch strukturiert, funktionsfähig und ungleichmäßig verteilt – und zwar auf eine Weise, die für das Klima, die Landwirtschaft und den Naturschutz von entscheidender Bedeutung ist. AM-Pilze gehen mit etwa 70 % aller Pflanzenarten symbiotische Verbindungen ein, wobei sie mineralische Nährstoffe und Wasser gegen von den Pflanzen produzierten Kohlenstoff austauschen. Dieser Mutualismus existiert seit Hunderten von Millionen Jahren, und die neue Karte hilft nun dabei, zu quantifizieren, wie viel biologische Infrastruktur auf dieser Beziehung aufbaut.

Das Ausmaß des Netzwerks

Die beeindruckendste Schätzung der Arbeit betrifft die Gesamtlänge des globalen AM-Hyphennetzwerks: Ungefähr $1{,}10 \times 10^{17}$ Kilometer – oder 110 Billiarden Kilometer – lebender Pilzfäden durchziehen die Oberböden der Welt. Diese Zahl ist so gigantisch, dass sie sich einer intuitiven Vorstellung entzieht, aber sie verdeutlicht die schiere Dimension des Pilzsystems, das unter den terrestrischen Oberflächen verborgen liegt. Die Autoren schätzen die globale Biomasse zudem auf etwa 300 Megatonnen (mit einer Unsicherheitsspanne von ±60 Megatonnen), womit das unterirdische AM-Pilzsystem um ein Vielfaches schwerer ist als die gesamte Menschheit zusammen.

Diese Zahlen sind keine bloßen rhetorischen Kuriositäten; sie verändern grundlegend unser Verständnis ökologischer Dimensionen. In vielen Klima- und Biodiversitätsdebatten richtet sich die Aufmerksamkeit ganz natürlich auf Bäume, Wälder und die sichtbare Vegetation. Doch diese Studie zeigt, dass sich unter diesen Oberflächen ein immenses lebendes Transportnetzwerk befindet. Die Pilzhyphen sind keine passiven Überbleibsel im Boden. Sie sind aktive Leitungen, die Kohlenstoff, Nährstoffe und Wasser durch die Ökosysteme transportieren und so dazu beitragen, die pflanzliche Produktivität und die Bodenfunktionen aufrechtzuerhalten.

Was die Daten zeigen

Die Stärke der Studie liegt in ihrer ungewöhnlich breiten empirischen Basis. Die Forscher trugen Beobachtungen aus 322 Studien und mehr als 16.000 Bodenkernen zusammen, die sich über neun Biome und zahlreiche geografische Regionen erstrecken. Da die direkte Beprobung von Pilznetzwerken naturgemäß schwierig ist, kombinierte das Team feldbasierte Messungen mit Modellen des maschinellen Lernens, um die Hyphendichte in nicht beprobten Landschaften vorherzusagen. Anschließend nutzten sie die robotergestützte Bildgebung von mehr als 300.000 Hyphen, um ihr Biomassemodell zu kalibrieren und die Verbindung zwischen lokalen Messungen und globalen Vorhersagen zu untermauern.

Dieses Multimethoden-Design ist deshalb so wichtig, weil die Biogeografie von Pilzen in der Vergangenheit durch lückenhafte Probenahmen und Skalen-Diskrepanzen eingeschränkt war. Kleine Studien können zwar lokale Muster identifizieren, aber sie können planetare Fragen nur schwer beantworten – etwa wo AM-Pilze am dichtesten sind, wo sie selten vorkommen oder wie die Landnutzung sie im großen Stil verändert. Durch die Integration eines massiven Datensatzes in ein räumlich explizites globales Modell ist es den Autoren nun gelungen, die Pilzinfrastruktur in einer Auflösung darzustellen, die für den Naturschutz und die politische Planung relevant ist.

Warum Grasländer herausstechen

Zu den überraschendsten Ergebnissen gehört, dass die höchsten Dichten und Biomassen von AM-Pilznetzwerken nicht in den tropischen Regenwäldern liegen – entgegen der allgemeinen Annahme, dass Regenwälder die Hauptspeicher ökologischer Fülle sind. Stattdessen scheinen unberührte Graslandschaften, Prärien, Steppen und Savannen einen überproportionalen Anteil der AM-Biomasse zu beherbergen: Rund 40 % der weltweiten AM-Pilzbiomasse entfällt auf Graslandsysteme. Dies bedeutet einen großen konzeptionellen Wandel, da Grasländer in globalen Naturschutzerzählungen im Vergleich zu Wäldern oft unterrepräsentiert sind.

Die Studie deutet zudem darauf hin, dass einige der intensivsten AM-Pilz-Hotspots in Ökosystemen wie den Sudd-Feuchtgebieten (Südsudan) und den Florida Everglades liegen, die beide eine hohe ökologische Produktivität mit großen Flächen feuchtgebiets- oder graslandähnlicher Habitate verbinden. Diese Erkenntnisse sind wichtig, weil sie das Paradigma infrage stellen, wonach „wichtige Kohlenstoff-Ökosysteme“ immer oberirdische Waldsysteme sein müssen. In der Realität scheinen einige der bedeutendsten pilzlichen Kohlenstoff- und Nährstoffnetzwerke in offenen Ökosystemen eingebettet zu sein, die im Klimadiskurs oft als weniger charismatisch oder zentral angesehen werden.

Ökologische Funktion und Symbiose

AM-Pilze sind von Bedeutung, weil sie die Art und Weise, wie Pflanzen Ressourcen aufnehmen, grundlegend verändern. Der Studie zufolge können Mykorrhiza-Netzwerke den Suchradius von Pflanzenwurzeln um das bis zu 100-fache vergrößern und einen erheblichen Teil des Phosphorbedarfs der Pflanzen decken. Die Pilzsymbiose erhöht die effektive Absorptionskapazität der Wurzeln und hilft den Pflanzen, auf Nährstoffe aus ansonsten unzugänglichen Bodenbereichen zuzugreifen. Im Gegenzug erhalten die Pilze Kohlenstoffverbindungen von der Wirtspflanze, was diese Beziehung zu einem Kernmechanismus der terrestrischen Kohlenstoffallokation macht.

Dieser Mutualismus ist ein Grund, warum die Studie Implikationen hat, die weit über die reine Pilzökologie hinausreichen. Wenn AM-Netzwerke ein zentraler Bestandteil der pflanzlichen Phosphor- und Nährstoffversorgung sind, dann können Veränderungen der Pilzdichte die Produktivität, die Dürreresistenz und die Erholung von Ökosystemen nach Störungen beeinflussen. Mit anderen Worten: Das Netzwerk ist nicht nur ein interessantes biologisches Substrat, sondern eine funktionale Infrastruktur, welche die Leistungsfähigkeit von Pflanzen und letztlich die Stabilität von Ökosystemen im globalen Maßstab formt.

Landwirtschaft und Netzwerkverlust

Die Studie zeigt auch ein besorgniserregendes Muster auf: Die Dichte der AM-Pilze ist auf Ackerflächen wesentlich geringer als in Wildökosystemen; für landwirtschaftliche Flächen wird eine etwa halb so hohe Dichte wie in natürlichen Systemen prognostiziert. Dies deckt sich mit einer breiteren Palette ökologischer Forschungen, die zeigen, dass intensive Landnutzung die unterirdische Biodiversität und die mikrobiellen Funktionen stören kann. Die Mechanismen dahinter sind nicht überraschend – Pflügen, Fungizide, Monokulturen und Düngemittelzufuhren verändern die Bodenstruktur und die mikrobiellen Gemeinschaften –, aber die neue Karte verleiht dieser Sorge nun eine globale, räumliche Dimension.

Aus Sicht des Naturschutzes ist dieser Verlust besonders besorgniserregend, da Graslandschaften wesentlich schneller in landwirtschaftliche Nutzflächen umgewandelt werden, als Wälder gerodet werden. Das bedeutet, dass einige der Ökosysteme mit der höchsten AM-Pilzbiomasse gleichzeitig zu den am stärksten bedrohten gehören. Wenn Pilznetzwerke wesentlich zur Bodenfruchtbarkeit und Kohlenstoffspeicherung beitragen, kann ihre Degradierung Folgen sowohl für die Nachhaltigkeit der Landwirtschaft als auch für die Klimaregulation haben. Die Studie definiert Landnutzungsänderungen daher nicht mehr nur als Habitatverlust, sondern als die Erosion einer lebenden unterirdischen Infrastruktur.

Klimarelevanz

Die klimatischen Implikationen der Arbeit sind signifikant, sollten jedoch mit Bedacht interpretiert werden. Die Autoren schätzen, dass AM-Pilze durch ihre Symbiose mit Pflanzen jährlich rund eine Milliarde Tonnen Kohlenstoff in die Böden schleusen. In Kombination mit den neuen Biomasse- und Verteilungsschätzungen deutet dies darauf hin, dass AM-Pilznetzwerke nicht nur biologisch hochgradig präsent, sondern auch klimarelevant sind. Ihre Rolle beim Kohlenstofftransfer und der Bodenakkumulation macht sie zu einem Teil des globalen terrestrischen Kohlenstoffkreislaufs – insbesondere in Ökosystemen, in denen die Pflanze-Pilz-Symbiosen dicht und intakt sind.

Gleichzeitig impliziert die Studie nicht, dass AM-Pilze allein den Klimawandel lösen können. Vielmehr zeigt sie, dass Pilznetzwerke eine unterschätzte Komponente der Bodenkohlenstoffdynamik sind und in Klimamodelle, Renaturierungsplanungen und Landmanagementstrategien einbezogen werden müssen. Der entscheidende Fortschritt ist kein simplistisches „Pilze retten den Planeten“-Narrativ, sondern ein präziseres Verständnis darüber, wie viel lebende Infrastruktur unter der Erde existiert und wie anfällig sie für Störungen ist.

Naturschutz und zukünftige Forschung

Die Arbeit identifiziert zudem unzureichend beprobte Ökosysteme, die weiterer empirischer Aufmerksamkeit bedürfen. Dies ist wissenschaftlich wichtig, da die globale Karte immer noch ein prädiktives Modell und kein vollständiger, direkter Zensus ist. Große Teile des Planeten sind nach wie vor unzureichend dokumentiert, insbesondere in abgelegenen, ariden oder politisch schwer zugänglichen Regionen. Zukünftige Arbeiten sollten sich daher nicht nur auf die Verfeinerung des Modells konzentrieren, sondern auch auf die Ausweitung der Feldproben in unterrepräsentierten Biomen und Landnutzungstypen.

Für Akteure im Naturschutz bietet die Karte einen neuen Ansatz, um über den Schutz der Biodiversität nachzudenken. Anstatt sich nur auf den Artenreichtum oberirdisch zu konzentrieren, können Forscher und politische Entscheidungsträger nun damit beginnen, verborgene Pilz-Hotspots zu identifizieren, die „Pilz-Kosten“ von Landumwandlungen zu bewerten und der Renaturierung in Gebieten Priorität einzuräumen, in denen die unterirdischen Netzwerke am stärksten degradiert sind. Die umfassenderen Kartierungsbemühungen von SPUN, einschließlich ihres Underground-Atlas und ihrer Biodiversitäts-Tools, weisen den Weg zu einer entstehenden Disziplin der pilzlichen Naturschutzplanung.

Conclusion

Die erste globale Karte der AM-Pilznetzwerke markiert einen Meilenstein in der Ökosystemforschung. Sie zeigt, dass die unterirdische Pilzwelt außerordentlich groß, global verteilt und in ihrer Dichte und Biomasse höchst ungleichmäßig ist. Sie offenbart zudem, dass unberührte Grasländer für die globale AM-Biomasse wichtiger sein können als Regenwälder und dass die landwirtschaftliche Landnutzung diese Netzwerke bereits erheblich ausgedünnt hat. Durch die Quantifizierung der verborgenen Infrastruktur unter unseren Füßen liefert die Studie eine neue Grundlage für das Verständnis von Pflanzenproduktivität, Bodengesundheit, Kohlenstoffkreisläufen und Naturschutz im Anthropozän.

Hier ist die übersetzte und formal sauber formatierte Referenzliste (Literaturhinweise) am Ende des Textes:

Literaturhinweise

Science: Stewart et al. (2026). Global density and biomass of arbuscular mycorrhizal fungal networks. Science, 392(6803), 1171–1176. https://doi.org/10.1126/science.adu4373

Society for the Protection of Underground Networks (SPUN): SPUN. (10. Juni 2026). A hidden infrastructure. https://www.spun.earth/mapping/a-hidden-infrastructure

Phys.org: Phys.org. (11. Juni 2026). First global map of mycorrhizal fungi reveals true scale of underground networks across the planet. https://phys.org/news/2026-06-global-mycorrhizal-fungi-reveals-true.html

National Geographic: National Geographic. (10. Juni 2026). Fungi take up more mass than people—see how they stretch across the globe. https://www.nationalgeographic.com/environment/article/arbuscular-mycorrhizal-fungi-networks-map

MiCRop: MiCRop. (11. Juni 2026). Unveiling Earth’s hidden infrastructure: The first global map of mycorrhizal fungi. https://www.microp.org/news/214/unveiling_earths_hidden_infrastructure_the_first_global_map_of_mycorrhizal_fungi.html

SPUN Underground Atlas: SPUN. (2026). Mycorrhizal biodiversity map v1.0. https://www.spun.earth/underground-atlas/mycorrhizal-biodiversity

Dryad Digital Repository (Datenbasis): Dryad Digital Repository. (2026). Arbuscular mycorrhizal fungal mycelial density database. https://datadryad.org/dataset/doi:10.5061/dryad.p2ngf1w1f

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