Nascosti nel sottosuolo di tutto il mondo si trovano 110 quadrilioni di chilometri di reti fungine micorriziche arbuscolari: reti di fili ultrasottili che, se collegati in un’unica linea, si estenderebbero quasi un miliardo di volte la distanza tra la Terra e il sole, secondo una nuova ricerca pubblicata giovedì su Science.
Queste comunità fungine formano relazioni intime con le radici delle piante, alle quali forniscono sostanze nutritive come fosforo e azoto in cambio di carbonio, 1 miliardo di tonnellate di cui le reti sequestrano sottoterra ogni anno, secondo quanto scoperto da precedenti ricerche. Se la rete fungina non lo immagazzinasse, quel carbonio riscalderebbe l’atmosfera.
Ma finora queste reti non sono mai state mappate a livello globale. Il nuovo studio condotto dalla Society for the Protection of Underground Networks, o SPUN, un’organizzazione fondata per mappare le reti di funghi micorrizici, ha utilizzato una combinazione di revisione della letteratura, campioni di terreno provenienti da tutto il mondo, apprendimento automatico e test di laboratorio per stimare la distribuzione e la massa di questi sistemi e mappare dove sono più densi.
“Questo è il momento in cui siamo passati dal sapere che questo sistema esiste al sapere veramente dove si trova, quanto è denso e dove è stato”, ha affermato Toby Kiers, direttore esecutivo e co-fondatore di SPUN e coautore dello studio.
Da decenni, i ricercatori sanno che i funghi micorrizici arbuscolari formano intime relazioni simbiotiche con circa l’80% delle specie vegetali del globo e si trovano quasi ovunque si trovino le piante. Ma fino ad ora non è stata ben compresa l’estensione di queste reti e i punti in cui sono più dense, come le praterie, e dove si stanno perdendo, come nelle aree agricole.
“(Lo studio) ci aiuta a comprendere quanto importanti possano essere questi organismi sotterranei per tutto ciò che vediamo in superficie”, ha affermato James Bever, professore di ecologia e biologia evolutiva presso l’Università del Kansas che studia le interazioni tra piante e microbi come i funghi nel suolo ma non è stato coinvolto nel nuovo studio.
Justin Stewart, ecologo evoluzionista della SPUN e autore principale dello studio, ha affermato che gli studi precedenti condotti dal team sulla biodiversità dei funghi erano simili a chiedere a qualcuno di descrivere la foresta fuori casa.
Justin Stewart, un ecologista evoluzionista presso SPUN, campiona il terreno a Tucson, in Arizona. Credito: John Burcham/SPUN
“Potrebbero dire ‘beh, ci sono tre specie di alberi’. È fantastico. Questo mi dice qualcosa sulla biodiversità”, ha detto. “Ma in realtà non sai quanto è grande la foresta, quanto sono distanti gli alberi. Non hai informazioni sulla sua struttura.”
Le reti fungine micorriziche sono costituite da ife, ciascuna più piccola di una ciocca di capelli umani. Questi tubi viventi trasportano i nutrienti e il carbonio tra le piante e i funghi.
Poiché sono così lunghi e sottili, ha detto Stewart, possono penetrare più in profondità nel suolo rispetto alle radici, ottenendo nutrienti in profondità che le piante non possono raggiungere, e allo stesso tempo immagazzinando carbonio dove può rimanere a lungo nelle giuste condizioni.
“Stai ottenendo un vantaggio per tutti”, ha detto Stewart. “Le piante stanno crescendo meglio e il carbonio viene assorbito. Tutto dipende dalla presenza di fitte reti fungine e di suoli attivi e vivi.”
La quantificazione di queste reti fungine è iniziata con una revisione degli studi esistenti sui funghi micorrizici. Tali studi contenevano 16.000 campioni prelevati da ecosistemi di tutto il mondo per comprendere la lunghezza dei filamenti fungini in un volume di terreno. Ogni campione è stato geolocalizzato e da lì il team è stato in grado di utilizzare l’apprendimento automatico per creare mappe predittive delle reti fungine a livello globale e identificare dove il modello funziona bene e dove le incertezze mostrano che sono necessari più dati.
Lavorando con AMOLF, un istituto di ricerca di Amsterdam, hanno sviluppato una tecnica utilizzando un robot con una telecamera che registrava le reti fungine che crescevano nel tempo in un laboratorio, per ottenere stime migliori della loro larghezza. Da lì, il team è stato in grado di calcolare la massa della rete, che ammontava a circa cinque volte il peso di tutti gli esseri umani sulla Terra.
Lo studio copre solo le reti fungine micorriziche arbuscolari viventi, ha detto Stewart, e non include le reti fungine morte, che aiutano anche a immagazzinare carbonio e ad aggiungersi alla biomassa totale e all’influenza delle reti sugli ecosistemi. La ricerca sulle reti fungine morte è ancora in fase di studio.
Lo studio ha anche scoperto dove queste reti sono maggiormente minacciate. La densità delle reti fungine nei terreni coltivati è circa la metà di quella degli ecosistemi selvatici. Nel frattempo, gli ecosistemi delle praterie selvagge detengono circa il 40% della biomassa micorrizica arbuscolare mondiale. Eppure quelle praterie sono tra gli ecosistemi meno protetti della Terra e vengono convertite in terreni agricoli a un ritmo quattro volte superiore a quello delle foreste, ponendo una potenziale minaccia a queste reti e ai benefici che apportano alla vita vegetale e allo stoccaggio del carbonio.
Precedenti ricerche di SPUN hanno rilevato che il 90% delle comunità fungine in tutto il mondo non sono protette e molti ecosistemi, come i deserti del sud-ovest americano, sono poco studiati.
Ciò che sta esattamente determinando la perdita di funghi micorrizici, e le conseguenze di tale declino, dovrà essere esplorato in seguito, hanno detto i ricercatori, ed è per questo che il team SPUN sarà presente alla Conferenza delle Nazioni Unite sui cambiamenti climatici di quest’anno, COP31, per presentare ai politici l’importanza delle reti e il ruolo che potrebbero svolgere nella protezione degli ecosistemi e nel sequestro del carbonio.
Comprendere i funghi micorrizici più profondamente a livello del suolo è fondamentale, ha affermato Corentin Bisot, biofisico dell’AMOLF e coautore dello studio.
“Siamo ancora lontani dal capire completamente come, se hai una prateria accanto e vuoi (aumentare) i microbi e i funghi lì”, ha detto Bisot. “Non abbiamo gli strumenti per farlo.”
Questo studio, ha detto Stewart, è solo la prima mappa. E come le prime mappe che gli spagnoli disegnarono della California – che presentavano lo stato come un’isola, ha detto, ci saranno nuove scoperte sulla densità delle reti di funghi in tutto il mondo per aumentare la loro comprensione da parte del pubblico.
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