Onder de grond ondersteunen enorme schimmelnetwerken stilletjes het plantenleven en spelen ze een belangrijke rol bij het reguleren van het klimaat op aarde door koolstof naar de bodem te verplaatsen. Nu hebben onderzoekers de eerste wereldwijde kaarten gemaakt die laten zien waar deze ondergrondse schimmelnetwerken zich bevinden en hoeveel er wereldwijd zijn.
De studie, gepubliceerd in Science, richt zich op arbusculaire mycorrhizaschimmels, een groep schimmels die samenwerken met de meeste planten op aarde. Naast het onderzoek hebben wetenschappers een interactieve visualisatie uitgebracht waarmee gebruikers de opmerkelijke omvang van deze verborgen ondergrondse infrastructuur kunnen verkennen. De kaarten zullen naar verwachting onderzoekers en beleidsmakers helpen bij het identificeren van gebieden waar deze schimmelnetwerken floreren en waar ze mogelijk worden bedreigd.
Arbusculaire mycorrhizaschimmels, algemeen AM-schimmels genoemd, gaan wederzijds voordelige relaties aan met ongeveer 70% van de plantensoorten wereldwijd. Planten voorzien de schimmels van koolstof die via fotosynthese wordt geproduceerd, terwijl de schimmels de planten van voedingsstoffen en water voorzien. Deze ondergrondse netwerken fungeren als levende infrastructuur die ecosystemen helpt ondersteunen en koolstof in de grond verplaatst. In 2025 publiceerden onderzoekers een wereldwijde analyse van ondergrondse mycorrhizadiversiteit in Nature en lanceerden ze een digitaal platform genaamd de Underground Atlas om waarschijnlijke biodiversiteitshotspots onder het oppervlak te helpen identificeren. Tot nu toe hadden wetenschappers echter niet geprobeerd de fysieke dichtheid en wereldwijde verspreiding van AM-schimmelnetwerken zelf te schatten en in kaart te brengen.
Om de nieuwe kaarten te maken, verzamelden onderzoekers metingen van meer dan 16.000 bodemkernen van over de hele wereld. Vervolgens gebruikten ze machine-learningmodellen die omgevingsgegevens van woestijnen, toendra's, bossen en andere ecosystemen bevatten om de dichtheid van schimmelnetwerken te voorspellen in regio's waar directe metingen niet beschikbaar waren. In samenwerking met de Physics of Behavior-groep van het AMOLF-onderzoeksinstituut gebruikte het team ook robotbeeldvorming om meer dan 300.000 levende AM-schimmelhyfen te analyseren die in laboratoriumomstandigheden waren gekweekt. Door al deze gegevensbronnen te combineren, konden onderzoekers zowel de totale lengte als de massa van het wereldwijde netwerk schatten.
Hun analyse suggereert dat AM-schimmelnetwerken zich uitstrekken over ongeveer 110 quadriljoen kilometer en ongeveer 300 megaton koolstof bevatten (4-6 keer de massa van alle levende mensen). "Het is moeilijk om het belang en de enorme omvang van deze schimmels te overschatten," zei hoofdauteur Dr. Justin Stewart van de Society for the Protection of Underground Networks (SPUN). "Er kan tot 10 meter (32 voet) mycorrhizanetwerk in slechts een theelepel aarde zitten." Wetenschappers beschrijven mycorrhizanetwerken vaak als een van de bloedsomloopsystemen van de aarde, omdat ze koolstof, voedingsstoffen en water door ondergrondse ecosystemen transporteren. In gezonde bodems kunnen deze schimmelnetwerken het effectieve foerageergebied van plantenwortels tot 100 keer vergroten en meer dan 80% van de fosforbehoefte van een plant leveren.
"Met de opkomst van nieuwe technologieën op het gebied van hoge-resolutiebeeldvorming, machine-learning en robotica beginnen we te onthullen wat lang verborgen is geweest onder onze voeten," zei co-hoofdauteur Dr. Corentin Bisot, een AMOLF-biofysicus. "We leren hoe de complexe lichamen van netwerkvormende schimmels voedingsstoffen transporteren en het klimaat helpen reguleren." Om de resultaten te visualiseren, werkten de onderzoekers samen met de bekroonde data-visualisatieontwerper Moritz Stefaner om de Mycorrhizal Infrastructure Map te maken. Het project biedt de meest gedetailleerde wereldwijde weergave tot nu toe van de schimmelinfastructuur van de aarde. Schattingen werden berekend voor elke 1 km² landoppervlak, met uitzondering van ijskappen en regio's waar gegevens ontoereikend waren voor betrouwbare voorspellingen.
De gegevens achter de kaarten zijn openbaar beschikbaar, waardoor overheden en andere besluitvormers nieuwe hulpmiddelen krijgen om de gezondheid van ondergrondse schimmelgemeenschappen te monitoren. Het werk bouwt voort op eerder onderzoek dat door verschillende van dezelfde auteurs is gepubliceerd.