Unter der Erde unterstützen riesige Pilznetzwerke leise das Pflanzenleben und spielen eine wichtige Rolle bei der Regulierung des Klimas, indem sie helfen, Kohlenstoff in Böden zu transportieren. Nun haben Forscher die ersten globalen Karten erstellt, die zeigen, wo diese unterirdischen Pilznetzwerke zu finden sind und wie viel es weltweit gibt.

Die in Science veröffentlichte Studie konzentriert sich auf arbuskuläre Mykorrhizapilze, eine Gruppe von Pilzen, die mit den meisten Pflanzen auf der Erde Partnerschaften eingehen. Zusammen mit der Forschung veröffentlichten Wissenschaftler eine interaktive Visualisierung, die es Nutzern ermöglicht, das bemerkenswerte Ausmaß dieser verborgenen unterirdischen Infrastruktur zu erkunden. Die Karten sollen Forschern und politischen Entscheidungsträgern helfen, Gebiete zu identifizieren, in denen diese Pilznetzwerke gedeihen und wo sie möglicherweise bedroht sind.

Arbuskuläre Mykorrhizapilze, allgemein als AM-Pilze bezeichnet, gehen mit etwa 70 % der Pflanzenarten weltweit gegenseitig vorteilhafte Beziehungen ein. Pflanzen versorgen die Pilze mit Kohlenstoff aus der Photosynthese, während die Pilze die Pflanzen mit Nährstoffen und Wasser versorgen. Diese unterirdischen Netzwerke fungieren als lebende Infrastruktur, die Ökosysteme erhält und Kohlenstoff in den Boden transportiert. Im Jahr 2025 veröffentlichten Forscher eine globale Analyse der unterirdischen Mykorrhiza-Pilzvielfalt in Nature und starteten eine digitale Plattform namens Underground Atlas, um wahrscheinliche Biodiversitäts-Hotspots unter der Oberfläche zu identifizieren. Bis jetzt hatten Wissenschaftler jedoch nicht versucht, die physische Dichte und weltweite Verteilung der AM-Pilznetzwerke selbst zu schätzen und zu kartieren.

Um die neuen Karten zu erstellen, sammelten Forscher Messungen von mehr als 16.000 Bodenkernen aus aller Welt. Dann verwendeten sie maschinelle Lernmodelle, die Umweltdaten aus Wüsten, Tundren, Wäldern und anderen Ökosystemen einbezogen, um die Pilznetzwerkdichte in Regionen vorherzusagen, in denen keine direkten Messungen verfügbar waren. In Zusammenarbeit mit der Physics of Behavior-Gruppe am AMOLF-Forschungsinstitut nutzte das Team auch robotische Bildgebung, um mehr als 300.000 lebende AM-Pilzhyphen zu analysieren, die unter Laborbedingungen gezüchtet wurden. Die Kombination all dieser Datenquellen ermöglichte es den Forschern, sowohl die Gesamtlänge als auch die Masse des globalen Netzwerks zu schätzen.

Ihre Analyse deutet darauf hin, dass sich AM-Pilznetzwerke über etwa 110 Quadrillionen Kilometer erstrecken und etwa 300 Megatonnen Kohlenstoff enthalten (das 4- bis 6-fache der Masse aller lebenden Menschen). „Es ist schwer, die Bedeutung und Größe dieser Pilze zu überschätzen“, sagte Hauptautor Dr. Justin Stewart von der Society for the Protection of Underground Networks (SPUN). „In nur einem Teelöffel Boden könnten bis zu 10 Meter (32 Fuß) Mykorrhiza-Netzwerk stecken.“ Wissenschaftler beschreiben Mykorrhiza-Netzwerke oft als eines der Kreislaufsysteme der Erde, da sie Kohlenstoff, Nährstoffe und Wasser durch unterirdische Ökosysteme transportieren. In gesunden Böden können diese Pilznetzwerke die effektive Nahrungssuchefläche von Pflanzenwurzeln um bis zu 100 Mal vergrößern und mehr als 80 % des Phosphorbedarfs einer Pflanze decken.

„Mit dem Aufkommen neuer Technologien in der hochauflösenden Bildgebung, maschinellem Lernen und Robotik beginnen wir, das zu enthüllen, was lange unter unseren Füßen verborgen war“, sagte Co-Leitautor Dr. Corentin Bisot, ein AMOLF-Biophysiker. „Wir lernen, wie die komplexen Körper netzwerkbildender Pilze Nährstoffe transportieren und zur Regulierung des Klimas beitragen.“ Um die Ergebnisse zu veranschaulichen, arbeiteten die Forscher mit dem preisgekrönten Datenvisualisierungsdesigner Moritz Stefaner zusammen, um die Mykorrhiza-Infrastrukturkarte zu erstellen. Das Projekt bietet die detaillierteste globale Ansicht der Pilzinfrastruktur der Erde. Die Schätzungen wurden für jeden km² Landfläche berechnet, mit Ausnahme von Eiskappen und Regionen, in denen die Daten für zuverlässige Vorhersagen nicht ausreichten.

Die Daten hinter den Karten sind öffentlich zugänglich und geben Regierungen und anderen Entscheidungsträgern neue Werkzeuge zur Überwachung der Gesundheit unterirdischer Pilzgemeinschaften. Die Arbeit baut auf früheren Forschungen auf, die von mehreren derselben Autoren veröffentlicht wurden.