Viren, Bakterien, Pilze… an nicht viel Gutes denken wir, wenn wir an diese Organismen denken. Nur im letzten Jahrzehnt wurde klarer, dass diese Organismen für unsere Gesundheit nützlich sein können. Unsere Darmbakterien zum Beispiel werden benötigt um unser Immunsystem zu trainieren. Ohne Mikroorganismen wären wir weder gesund noch glücklich. Das Gleiche stimmt auch für Pflanzen. Mikroorganismen herrschen über die Pflanzenwelt. Das Verständnis wie Viren, Bakterien und Pilze Pflanzen beeinflussen, nicht nur in Krankheit sondern besonders während Gesundheit, kann uns helfen die Welt zu ernähren, Artenvielfalt zu erhalten und Klimawandel zu bekämpfen.
Heute möchte ich über einen speziellen Pilz schreiben, der den unaussprechlichen Namen „arbuskuläre Mycorrhiza“ hat. Dieser Pilz besteht aus dünnen Fäden, auch Hyphen genannt, die die Erde durchwachsen. Diese Hyphen können auch Löcher durch die Pflanzenwand bohren und eine Struktur („Haustorium“) in der Pflanze ausbilden, die als Markt zwischen Pflanze und Pilz dient. Was wird auf diesem Markt angeboten? Zum Einen verkauft die Pflanze Zucker, welche ein wichtiger Energieträger für den Pilz ist. Der Pilz auf der anderen Seite bietet Nährstoffe und Wasser, welches er von weit weg direkt zur Pflanze transportiert hat. Sowohl Pflanze als auch Pilz profitieren voneinander. Diese Beziehung wird auch „Symbiose“ genannt. Fast jede Landpflanze lebt in Symbiose mit Pilzen. Ohne diesen kleinen Markt in der Wurzel hätte es die Pflanze viel schwerer zu überleben.
Um die Welt zu ernähren, benutzen wir momentan eine Fläche vergleichbar mit Südamerika zum Ackeranbau und eine zusätzliche Landmasse der Größe von Afrika als Grasland für Vieh. 7.8 Milliarden Menschen leben auf unserem Planeten – 1 Milliarde davon sind unterernährt. Die Weltbevölkerung soll bis 2050 auf 9 Milliarden ansteigen. Bevölkerungswachstum, Produktion von Biosprit, höherer Lebensstandard, der mit mehr Fleisch- und Milchkonsum einhergeht, … um all dies bereitzustellen soll bis 2050 eine zusätzliche Landmasse der Größe Kanadas benötigt werden. Diese Umwandlung zu Agrarland wird vor allem dort stattfinden, wo es noch wilde Plätze gibt, wo die Bevölkerung wächst und Biospritnutzpflanzen bevorzugt angebaut werden: in tropischen Gebieten. Bei diesen Zahlen ist es eigentlich nicht verwunderlich, dass der Regenwald im Amazonas brennt und sich die Artenvielfalt verringert.
Landwirtschaft muss unter Nutzung von Diensten, die durch die Natur bereitgestellt werden, effizient sein, um einen möglichst geringen Einfluss auf tropische Ökosysteme zu haben. Tropische Erde hat jedoch ein Problem: sie ist sehr gering in Phosphaten. Phosphat ist ein essentieller Nährstoff, den Pflanzen zum Wachsen benötigen. In intakten tropischen Wäldern ist Phosphat direkt in einem engen Nährstoffkreislauf gebunden. Das Phosphat ist in Pflanzengewebe gebunden. Wenn dieses Gewebe abstirbt, wird Phosphat direkt wieder von anderen Organismen aufgenommen. Wenn für Agrarland gerodet wird, wird dieser Zyklus unterbrochen: Nach nur kurzer Landnutzung ist das Phosphat ausgewaschen und das Land ist verödet, sodass nur noch Düngemittel Abhilfe schaffen. Doch genau hier kann unser kleiner Freund Mycorrhiza helfen. Mit seinem Hyphen-Netzwerk kann das Phosphat von weiter entfernten Plätzen direkt zu unserer Pflanze transportiert werden. Mycorrhiza ist fast so wie ein Babysitter, der sich ständig um das immer hungrige Baby kümmert.
Warum hört man dann nicht häufiger von Mycorrhiza? Ein Hauptgrund ist, dass der positive Effekt in der Landwirtschaft lange Zeit übersehen wurde, da Forschung vor allem in reichen nördlichen Ländern stattfand und nur Felder der gemäßigten Breiten genutzt wurde. Hier ist Phosphat jedoch nicht solch ein limitierender Faktor wie in den Tropen. Heutzutage ist der positive Effekt in den Tropen bekannt. Trotzdem wissen wir noch recht wenig über die Wechselwirkungen von Mycorrhiza-Spezies mit anderen Spezies. Was positiv für die eine Pflanze sein kann, könnte sich negativ auf andere auswirken. Um einen sicheren Einsatz zu gewährleisten, muss dies daher genauer erforscht werden. Auch fand man erst vor kurzem heraus, wie man Mycorrhiza im Labor züchten kann, um so definierte Rezepturen herzustellen, die auf den Feldern verwendet werden können.
All dies sind Herausforderungen, die nur durch Investitionen, Forschung, und Innovationen gelöst werden können. Aufrichtige Forderungen die Regenwälder zu schützen, benötigt daher die Zusammenarbeit von Wissenschaftlern, Farmern, Industrien und Regierungen des globalen Südens und Nordens.
Um die wissenschaftlichen Quellen zu lesen:Laurance WF, Sayer J, Cassman KG. Agricultural expansion and its impacts on tropical nature. Trends Ecol Evol. 2014 Feb;29(2):107-16. doi: 10.1016/j.tree.2013.12.001. Epub 2013 Dec 30. PMID: 24388286.
Rodriguez A, Sanders IR. The role of community and population ecology in applying mycorrhizal fungi for improved food security. ISME J. 2015 May;9(5):1053-61. doi: 10.1038/ismej.2014.207. Epub 2014 Oct 31. PMID: 25350159; PMCID: PMC4409159.
Klicke hier um auf die Webseite Ian Sanders (Professor, der an der Symbiose Mycorrhizas arbeitet) zu gelangen.
Hallo Nils,
heißt das, kennt man die Bedinungen für das Gedeihen des Mycorrhiza und damit die Lösung für
das Phosphat in der subtropischen Landwirtschaft, dann ist der Untergang des Regenwaldes besiegelt? Die Folgen für das Klima wären katostrophal. Oder habe ich da einen Denkfehler?
Mit lieben Grüßen aus dem sonnigen Eitorf
Dein Papa
lieber Nils
war aber ein kurzer Artikel, interessant ,dass es vielleicht doch etwas zu entdecken gibt um unsere Erde und die Menschen weiter bestehen zu lassen.
Gruß deine Mama