Underjordisk mikrobenetværk, der forbinder verdens træer, er kortlagt for første gang

Millioner af svampe- og bakteriearter udveksler næringsstoffer mellem jorden og træernes rødder i et enormt, sammenkoblet netværk gennem skovene. Nu har forskere for første gang kortlagt dette netværk på global skala, ved hjælp af en database med mere end 28.000 træarter fordelt over 70 lande. Det giver helt ny viden om klimaforandringernes effekt på skovene, skriver BBC.

Af Linea Breinholt Schou

Gemt væk under jorden findes et massivt netværk af svampe og bakterier i tæt samarbejde med træernes rødder. Netværket er næsten 500 millioner år gammelt, og er blevet kendt som ”Wood Wide Web” - en reference til internettets ”World Wide Web”. Mikroberne hjælper til at gøre vigtige næringsstoffer fra jorden og atmosfæren tilgængelige for træerne, i bytte for næring retur. Mikroberne påvirker også hvilke slags træer, der kan gro hvor, og de har indflydelse på, hvor modstandsdygtige træerne er over for blandt andet sygdomme.

For første gang nogensinde har forskere kortlagt dette underjordiske netværk af mikrober, der forbinder træer og planter med hinanden. De brugte et enormt datasæt med mere end 1,1 millioner skovplots, der samlet indeholder mere end 30 millioner individuelle træer og 28.000 træarter fra flere end 70 lande. De samarbejdende forskerhold fra ETH Zürich i Schweiz og Stanford University i USA, udgav deres resultater i det anerkendte, naturvidenskabelige tidsskrift, Nature.

I 2015 udgav professor Thomas Crowther, nu ved ETH Zürich i Schweiz, et studie der kortlagde træers globale fordeling, og rapporterede, at der på Jorden findes omkring 3 billioner træer. Dette var ingen nem opgave, og kunne kun gennemføres med hjælp fra næsten 200 skovforskere og -professionelle, der bidrog med målinger fra deres respektive skovområder.

Med denne gigantiske mængde information om træer ordnet i databasen Global Forest Biodiversity Initiative (GFBI), begyndte forskerne fra Schweiz og USA at undersøge forskellige spørgsmål om verdens træer. Et af de emner, der pressede sig på, var at blive klogere på det underjordiske netværk af mikrober, der forbinder skovtræer.

Intime interaktioner mellem træer og mikrober

Træer og mikrober kan interagere på talrige, intime måder. Særlige svampe, kaldet mykorrhizasvampe, danner gensidigt fordelagtige forhold med planter. Der findes to hovedformer af mykorrhiza: arbuskulært mykorrhiza (AM), hvor svampen trænger ind i træets rødder, og ektomykorrhiza (EM), hvor svampen sætter sig på røddernes overflade uden at trænge dybere ind. I denne byttehandel modtager træet hovedsageligt mineraler og vand, mens svampen fra træet modtager kulhydrater og vitaminer.

For at kortlægge skovenes underjordiske mikrobenetværk brugte forskerne machine learning – en slags automatisk læring for computere – til at prøve at finde ud af hvordan typerne af mykorrhiza hænger sammen med forskellige miljøfaktorer, som for eksempel temperatur, nedbør og jordens kemiske sammensætning. Disse sammenhænge kunne så bruges til at udfylde det globale kort, og forudsige hvilke slags svampe der bor de steder, hvor forskerne ikke havde adgang til tilstrækkelig data, hvilket inkluderede meget af Afrika og Asien.

Kortet bekræftede mønstre, man længe havde haft formodninger om. AM-svampe dominerer i troperne, hvor døde dyr og planter bliver nedbrudt hurtigt. Her danner svampene små, begrænsede netværk. Den hurtige nedbrydning gør, at netværket hurtigere afgiver CO₂ tilbage til atmosfæren. Næsten 90 procent af alle træarter forbindes med AM-svampe og vokser i troperne, hvor diversiteten er høj. EM-svampe har tendens til at alliere sig med træer i nordlige, tempererede skove, hvor nedbrydningen foregår langsommere. Her danner svampene vidtrækkende, forgrenede netværk, der hjælper til at lagre CO₂ i jorden. EM-svampe er mere følsomme over for klimaforandringer.

Skift i mikrobenetværk kan sætte fart på klimaforandringer

Til BBC udtalte professor Thomas Crowther, hovedforfatter på det nye studie, at ”det er første gang vi er i stand til at forstå jorden under vores fødder, men på global skala”. Forskningen viser, hvor vigtige de mikrobielle netværk er for at begrænse klimaforandringerne – og hvor følsomt netværket er over for effekten af forandringerne. ”Præcis som en MR-scanning af hjernen hjælper os til at forstå, hvordan hjernen fungerer, hjælper dette globale kort af underjordiske svampe os til at forstå, hvordan globale økosystemer fungerer,” tilføjede han.

Ifølge forskningen, er 60 procent af verdens træer i dag forbundet med EM-svampe, men som temperaturerne stiger, vil disse svampe – og deres tilknyttede træarter – opleve en nedgang, og erstattes af AM-svampe. Crowther udtaler til BBC: ”Hvad vi finder, er at bestemte typer af mikrober lever bestemte steder i verden, og ved at forstå det, kan vi finde ud af, hvordan vi genskaber forskellige typer af økosystemer, og også hvordan klimaet forandres.” Han kommenterer også, at ”de svampetyper, der understøtter enorme CO₂-lagre i jorden, tabes, og erstattes af typer, der slynger CO₂ ud i atmosfæren.” Denne udvikling kan altså potentielt sætte farten op på klimaforandringerne.

Studiets forfattere konkluderer, at hvis CO₂-udledningen ikke mindskes inden år 2100, kan der meget vel ske en 10 procents reduktion af EM-svampe, og alle de træer, der afhænger af dem. Resultaterne af denne forskning kan nu ligge til grund for genopretningsarbejde ved at oplyse om, hvilke træer der bør plantes i hvilket område i verden, afhængigt af de mikrober, de arbejder sammen med.

Jakob Ryding fra Verdens Skove, udtaler at denne nye forskning understreger vigtigheden af at bevare verdens intakte, naturlige skove. Ryding tilføjer, at fordi det underjordiske netværk af trærødder og mikrober er så komplekst, er det ingen let opgave at genskabe ved blot at plante ny skov.