«Δεν κάνει θόρυβο. Δεν φαίνεται από δορυφόρους. Δεν εμφανίζεται σε κανέναν χάρτη που χρησιμοποιούμε καθημερινά.
Κι όμως, κάτω από κάθε δάσος ή λιβάδι και σχεδόν κάτω από κάθε χωράφι του πλανήτη απλώνεται ένα ζωντανό δίκτυο τόσο αχανές, ώστε αν ξετυλιγόταν ολόκληρο, θα κάλυπτε σχεδόν ένα δισεκατομμύριο φορές την απόσταση από τη Γη στον Ήλιο!».
Έτσι περιγράφει στο WIRED Greece αυτή την αόρατη υποδομή της ζωής ο ειδικός στη βιολογία και την οικολογία των μυκορριζικών μυκήτων Βασίλης Κόκκορης, Αναπληρωτής καθηγητής στο Vrije Universiteit Amsterdam.
Είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες κατάφεραν να χαρτογραφήσουν αυτό το ζωντανό πλανητικό δίκτυο που «πλέκουν» οι μύκητες κυριολεκτικά κάτω από τα πόδια μας.
Και ο Βασίλης Κόκκορης είναι ο μοναδικός Έλληνας επιστήμονας που συμμετείχε στη μελέτη.
Τα ευρήματα δεν είναι απλώς εντυπωσιακά
«Τα ευρήματα ανατρέπουν όσα πιστεύαμε για το πώς λειτουργούν τα οικοσυστήματα ή πώς αποθηκεύεται ο άνθρακας στο έδαφος και δείχνουν γιατί η μάχη με την κλιματική αλλαγή ίσως κρίνεται πολύ πιο βαθιά από την επιφάνεια της Γης απ’ όσο φανταζόμασταν», λέει ο Κόκκορης.
Η μελέτη που εμφανίστηκε στο Science, επικεντρώνεται στους θυσανοειδείς μυκορριζικούς μύκητες, μια ομάδα μυκήτων που «συνεργάζεται» με περίπου το 70% όλων των φυτικών ειδών του πλανήτη.
Η ομάδα του SPUN ελπίζει ότι ο νέος χάρτης θα χρησιμοποιηθεί όχι μόνο από επιστήμονες αλλά και από κυβερνήσεις και οργανισμούς προστασίας της φύσης, ώστε να εντοπιστούν περιοχές όπου αυτά τα υπόγεια οικοσυστήματα χρειάζονται άμεση προστασία.
Αυτή η «συνεργασία» είναι από τις αρχαιότερες στη Γη, με ιστορία περίπου 450 εκατομμυρίων ετών, πολύ πριν εμφανιστούν οι δεινόσαυροι.
Όπως περιγράφει ο Έλληνας επιστήμονας, τα φυτά μέσω της φωτοσύνθεσης δεσμεύουν άνθρακα από την ατμόσφαιρα και τον μετατρέπουν σε σάκχαρα και λιπίδια, τα οποία προσφέρουν στους μύκητες. Εκείνοι, με τη σειρά τους δημιουργούν ένα τεράστιο υπόγειο πλέγμα από μικροσκοπικά νημάτια, τις λεγόμενες υφές, που εξαπλώνονται στο έδαφος πέρα από την άμεση ζώνη των ριζών και φτάνουν σε πόρους όπου οι ρίζες δεν μπορούν να εισχωρήσουν.
Εκεί αναζητούν και απορροφούν φώσφορο, άζωτο, νερό και άλλα πολύτιμα θρεπτικά στοιχεία. Στη συνέχεια μεταφέρουν μέρος από αυτά τα θρεπτικά συστατικά πίσω στις ρίζες των φυτών, διευρύνοντας την ικανότητα των ριζών να «ψάχνουν» για τροφή έως και 100 φορές περισσότερο από όσο θα μπορούσαν μόνες τους.
Οι επιστήμονες παρομοιάζουν αυτή τη σχέση με μια ανταλλακτική οικονομία.
Τα φυτά «πληρώνουν» σε «νόμισμα» άνθρακα και οι μύκητες ανταποδίδουν σε θρεπτικά συστατικά και νερό. Χάρη σε αυτή τη συνεργασία, καλλιέργειες σιταριού, καλαμποκιού ή ρυζιού για παράδειγμα, μπορούν να λαμβάνουν μέσω αυτών των μυκήτων έως και το 80% του φωσφόρου και περίπου το 20% του αζώτου που χρειάζονται για να αναπτυχθούν. Παράλληλα γίνονται πιο ανθεκτικές στην ξηρασία και στις ακραίες περιβαλλοντικές συνθήκες.
Κανείς δεν γνώριζε πόσο μεγάλος είναι αυτός ο υπόγειος κόσμος
«Για χρόνια γνωρίζαμε ότι οι μυκορριζικοί μύκητες είναι θεμελιώδεις για τη ζωή στη Γη, αλλά δεν είχαμε αντιληφθεί την πραγματική κλίμακα του κόσμου που «χτίζουν» κάτω από τα πόδια μας. Για πρώτη φορά μπορούμε να δούμε το μέγεθος αυτού του αόρατου δικτύου που στηρίζει τα φυτά και τα εδάφη του πλανήτη μας», λέει ο Βασίλης Κόκκορης.
Για να υπολογίσουν το μέγεθος αυτού του υπόγειου κόσμου, οι ερευνητές αξιοποίησαν δεδομένα από 322 προηγούμενες μελέτες και περισσότερα από 16.000 δείγματα εδάφους από χιλιάδες σημεία σε όλες σχεδόν τις ηπείρους.
«Πρόκειται για μια παγκόσμια προσπάθεια σύνθεσης δεδομένων που αξιοποιεί όχι μόνο τη δουλειά της συγκεκριμένης ερευνητικής ομάδας, αλλά και την εργασία εκατοντάδων επιστημόνων που μελέτησαν μυκορριζικά δίκτυα σε διαφορετικά οικοσυστήματα τις προηγούμενες δεκαετίες», εξηγεί ο Κόκκορης.
Παράλληλα, επιστήμονες στο ολλανδικό ερευνητικό κέντρο AMOLF ανέπτυξαν ένα ρομποτικό σύστημα απεικόνισης που εξέτασε περισσότερες από 300.000 ζωντανές μυκητιακές υφές στο εργαστήριο.
Όλα αυτά τα δεδομένα συνδυάστηκαν με πληροφορίες για το κλίμα, τη χημεία των εδαφών και τη βλάστηση και αναλύθηκαν με μοντέλα μηχανικής μάθησης, ώστε να παραχθεί ο πρώτος παγκόσμιος χάρτης της υπόγειας μυκητιακής υποδομής.
Το αποτέλεσμα προκαλεί δέος
Σύμφωνα με τον Έλληνα επιστήμονα, μόνο στα πρώτα 15 εκατοστά από την επιφάνεια του εδάφους υπάρχουν περίπου 110.000 τρισεκατομμύρια χιλιόμετρα νηματίων μυκήτων!
Σε κάθε τετραγωνικό εκατοστό εδάφους αντιστοιχούν κατά μέσο όρο περίπου 4,4 μέτρα υφών, ένα μήκος σχεδόν 50 φορές μεγαλύτερο από εκείνο των λεπτών ριζών των φυτών που εξυπηρετούν.
«Είναι δύσκολο να παραβλέψει κανείς τη σημασία και το τεράστιο μέγεθος του δικτύου αυτών των μυκήτων. Σε ένα μόνο κουταλάκι του γλυκού χώματος μπορεί να υπάρχουν έως και 10 μέτρα μυκορριζικού δικτύου!», αναφέρει στο WIRED Greece ο Justin Stewart, ερευνητής στο SPUN (Society for the Protection of Underground Networks) και πρώτος συγγραφέας της μελέτης.
Υπολογίζεται ότι περίπου το 40% του παγκόσμιου δικτύου αυτών των μυκήτων βρίσκεται κάτω από λιβάδια.
Η συνολική βιομάζα αυτού του αόρατου οικοσυστήματος εκτιμάται σε περίπου 300 εκατομμύρια τόνους, δηλαδή 4 έως 6 φορές μεγαλύτερη από τη συνολική μάζα όλων των ανθρώπων που ζουν σήμερα στη Γη.
Κι όμως, αν πάρει κάποιος μια χούφτα χώμα δεν θα δει τίποτα. Οι υφές είναι από 10 έως 20 φορές πιο λεπτές από μια ανθρώπινη τρίχα και παραμένουν αόρατες με γυμνό μάτι.
«Πέρα από τους εντυπωσιακούς αριθμούς, πρέπει να κατανοήσουμε ότι μιλάμε για ζωντανούς οργανισμούς που βρίσκονται ακριβώς κάτω από τα πόδια μας. Είναι ένας ζωντανός κόσμος που παρότι μέχρι σήμερα παρέμενε σχεδόν αόρατος, είναι άκρως απαραίτητος», σημειώνει ο Βασίλης Κόκκορης.
Ο νέος χάρτης αποκάλυψε επίσης κάτι που εξέπληξε τους ίδιους τους επιστήμονες.
Οι μεγαλύτερες συγκεντρώσεις αυτών των μυκήτων δεν βρίσκονται στα τροπικά δάση, όπως ίσως θα περίμενε κανείς, αλλά στα φυσικά λιβάδια.
Οι πεδιάδες του Θιβέτ, οι υγρότοποι του Σουντ στο Νότιο Σουδάν, τα Έβεργκλεϊντς, μια τεράστια περιοχή υποτροπικού-τροπικού υγροβιότοπου που καταλαμβάνει το νότιο μέρος της πολιτείας Φλόριντα των ΗΠΑ και άλλα αρχαία λιβαδικά οικοσυστήματα φιλοξενούν τις πυκνότερες υπόγειες μυκητιακές κοινότητες.
Υπολογίζεται ότι περίπου το 40% του παγκόσμιου δικτύου αυτών των μυκήτων βρίσκεται κάτω από λιβάδια.
Αντίθετα, σε σημεία όπου τα φυσικά λιβάδια μετατράπηκαν σε εντατικές γεωργικές εκτάσεις, η εικόνα αλλάζει δραματικά.
Εκεί τα μοντέλα δείχνουν ότι η πυκνότητα των δικτύων των μυκήτων είναι κατά περίπου 50% χαμηλότερη, πιθανότατα εξαιτίας της άροσης, της εντατικής καλλιέργειας και της εκτεταμένης χρήσης χημικών λιπασμάτων, μυκητοκτόνων και ζιζανιοκτόνων, που μπορούν να βλάψουν άμεσα τους μύκητες ή να μειώσουν την ανάγκη των φυτών να «συνεργάζονται» μαζί τους.
Τεράστια η σημασία τους για το κλίμα
Το δίκτυο των μυκήτων διακινεί κάθε χρόνο στο έδαφος άνθρακα που αντιστοιχεί σε περίπου 4 δισεκατομμύρια τόνους ισοδύναμου διοξειδίου του άνθρακα (CO₂) και στο 11% περίπου των ετήσιων ανθρωπογενών εκπομπών CO₂.
Όταν οι υφές πεθαίνουν, μέρος αυτού του άνθρακα παραμένει στο έδαφος, αντί να επιστρέψει άμεσα στην ατμόσφαιρα.
Με άλλα λόγια, τα υπόγεια δίκτυα μυκήτων λειτουργούν ως ένας σημαντικός φυσικός μηχανισμός μεταφοράς και αποθήκευσης άνθρακα στα εδάφη του πλανήτη.
Οι ερευνητές προειδοποιούν ότι η απώλεια αυτών των μυκητιακών δικτύων δεν σημαίνει μόνο φτωχότερα εδάφη, αλλά και μικρότερη ικανότητα αποθήκευσης άνθρακα και μεγαλύτερη ευαλωτότητα των οικοσυστημάτων στις κλιματικές πιέσεις.
Δεν είναι όμως μόνο αποθήκες άνθρακα.
Είναι και οι αρχιτέκτονες του υπόγειου κόσμου.
Τα υπόγεια δίκτυα των μυκήτων διαμορφώνουν επίσης τη δομή του εδάφους, δημιουργούν μικροσκοπικούς διαδρόμους μέσα από τους οποίους μπορεί να κινηθεί το νερό, αλληλοεπιδρούν με αμέτρητους μικροοργανισμούς και στηρίζουν την υγεία ενός αόρατου οικοσυστήματος.
Δεν είναι τυχαίο ότι τα εδάφη θεωρούνται το πιο βιοποικιλόμορφο ενδιαίτημα στη Γη που φιλοξενεί περίπου το 59% των ειδών του πλανήτη (από μύκητες, βακτήρια και νηματώδεις σκώληκες μέχρι έντομα, γαιοσκώληκες και άλλους οργανισμούς).
«Οι μύκητες έχουν αγνοηθεί για υπερβολικά μεγάλο διάστημα στις συζητήσεις για το κλίμα και τη διατήρηση της φύσης. Τώρα είναι η στιγμή να το αλλάξουμε αυτό», δηλώνει στο WIRED Greece η κύρια συγγραφέας της μελέτης Toby Kiers, Καθηγήτρια στο Vrije Universiteit Amsterdam, Εκτελεστική διευθύντρια και Επικεφαλής Επιστήμονας του SPUN.
«Αυτό το σύνολο δεδομένων μάς δίνει σημεία αναφοράς για το πώς μπορεί να μοιάζει μια υγιής μικροβιακή κοινότητα», προσθέτει.
Παρά τη σημασία των δικτύων των μυκήτων, υπάρχουν μεγάλες περιοχές του πλανήτη που φαίνονται ως λευκές κηλίδες στον χάρτη, λόγω έλλειψης επαρκών δειγμάτων.
Για τη Σαχάρα ή τη Γροιλανδία για παράδειγμα, οι προβλέψεις συνοδεύονται από μεγαλύτερη αβεβαιότητα.
Οι δημιουργοί του χάρτη τονίζουν ότι πρόκειται για την αρχή μιας νέας εποχής εξερεύνησης και όχι για την ολοκλήρωσή της.
Η ομάδα του SPUN ελπίζει ότι ο νέος χάρτης θα χρησιμοποιηθεί όχι μόνο από επιστήμονες αλλά και από κυβερνήσεις και οργανισμούς προστασίας της φύσης, ώστε να εντοπιστούν περιοχές όπου αυτά τα υπόγεια οικοσυστήματα χρειάζονται άμεση προστασία.
Τα δεδομένα μάλιστα διατίθενται δημόσια μέσω μιας διαδραστικής πλατφόρμας, ώστε να αποτελέσουν εργαλείο για τη διατήρηση της βιοποικιλότητας και την αντιμετώπιση της κλιματικής αλλαγής.
Για δεκαετίες η προσοχή μας ήταν στραμμένη στα δάση, στους ωκεανούς και στους παγετώνες.
Η νέα έρευνα υποδεικνύει ότι ένας από τους σημαντικότερους μηχανισμούς που κρατούν ζωντανό τον πλανήτη βρίσκεται εκεί όπου σπάνια κοιτάμε: κυριολεκτικά κάτω από τα πόδια μας.
Ένας αόρατος ιστός στηρίζει την παγκόσμια βιοποικιλότητα και λειτουργεί, όπως λένε οι ίδιοι οι επιστήμονες, σαν το κυκλοφορικό σύστημα της Γης.
Δείτε εδώ τον διαδραστικό ιστότοπο και storyboard που έχει φτιάξει η ομάδα.
