Foto: Jeremy Wong/Pexels
Mapiranje podzemnih gljivičnih mreža Zemlje zahtijevalo je rješavanje problema koji nije bio povezan sa brojenjem pojedinačnih organizama. Arbuskularne mikorizne (AM) gljive formiraju simbiotska partnerstva sa oko 70% biljnih vrsta na Zemlji, razmjenjujući hranljive materije iz zemljišta (kao što su fosfor i azot) za ugljenik koji biljke proizvode putem fotosinteze.
Procjenjuje se da se ove glivične mreže protežu na rastojanje otprilike ekvivalentno putovanju do Sunca i nazad skoro milijardu puta.
Gljivice proširuju domet korijena biljaka i do 100 puta kroz nitaste strukture koje se nazivaju hife, a svaka je otprilike široka od jedne desetine do jedne dvadesetine širine ljudske dlake. Istraživači procjenjuju da u samo gornjih 15 centimetara zemljišta svaki kvadratni centimetar sadrži otprilike 4,4 metra hifa.
Objavljena u časopisu „Science“ i koju su vodili istraživači iz Društva za zaštitu podzemnih mreža, studija koja mapira Zemljine podzemne gljivične mreže oslanjala se na više od 16.000 jezgara zemljišta prikupljenih širom svijeta, kombinovanih sa modelima mašinskog učenja obučenim na podacima koji obuhvataju pustinje, tundre, šume i travnate površine.
Istraživači su kalibrisali te modele koristeći robotsko snimanje preko 300.000 živih AM gljivičnih hifa uzgajanih u laboratorijskim uslovima u saradnji sa Institutom za biofiziku AMOLF u Amsterdamu. Rezultirajuća procjena je otprilike 110 kvadriliona kilometara hifa koje nose oko 300 megatona ugljenika.
Taj broj ugljenika je važan izvan svojih razmjera. AM gljivične mreže svake godine premještaju procijenjenih 4 milijarde tona ekvivalenta ugljen-dioksida u zemljište, što je otprilike 11 procenata svih emisija ugljen-dioksida povezanih sa ljudskim djelovanjem.
Džastin Stjuart, glavni autor studije, nazvao je gljive jednim od Zemljinih cirkulatornih sistema, koji premještaju ugljenik, vodu i hranljive materije kroz podzemne ekosisteme, uglavnom nevidljive za politiku zaštite izgrađenu oko onoga što je vidljivo iznad zemlje.
Mapiranje Zemljinih podzemnih gljivičnih mreža otkriva gdje se ovi sistemi suočavaju sa najvećim rizikom. Obrazac je očigledan. Divlji travnjaci sadrže procjenjenih 40% biomase AM gljivica na planeti, sa posebno gustim mrežama predviđenim u poplavljenim travnjacima Južnog Sudana, Everglejdsu na Floridi i Tibetanskoj visoravni. Travnjaci su takođe među najmanje zaštićenim tipovima ekosistema na Zemlji i pretvaraju se u poljoprivredno zemljište otprilike četiri puta brže nego što se šume krče.
Poređenje u poljoprivredi je direktno i zabrinjavajuće. Obradiva zemljišta su pokazala otprilike polovinu gustine gljivične mreže divljih ekosistema, smanjenje od 47% tamo gdje su autohtoni travnjaci pretvoreni u poljoprivredno zemljište.
Istraživači sumnjaju da obrada zemljišta fizički narušava hifalne mreže pod zemljom, dok sintetička đubriva mogu smanjiti oslanjanje biljke na gljivična partnerstva za apsorpciju hranljivih materija, jer biljka više ne mora da mijenja ugljenik za hranljive materije koje već dobija iz vreće. Stjuart sugeriše da autohtone metode poljoprivrede, prakse bez oranja i organski uzgoj mogu sačuvati više ove podzemne infrastrukture, iako istraživači upozoravaju da definitivno povezivanje specifičnih poljoprivrednih praksi sa zdravljem gljivica zahteva dalja istraživanja.
Jaz u očuvanju je najznačajniji nalaz studije. On potvrđuje ranije istraživanje Društva za zaštitu podzemnih mreža (Society for the Protection of Underground Networks – SPUN) objavljeno u časopisu Nature, koje je pokazalo da manje od 10% žarišta biodiverziteta AM gljivica spada u postojeća zaštićena područja.
Mapiranje fizičke infrastrukture ovih mreža sada, a ne samo njihovog biodiverziteta, pokazuje da se izloženost proteže na samu masu i gustinu samih gljivičnih mreža, a ne samo na bogatstvo vrsta. Granice zaštićenih područja povučene radi zaštite vidljivih divljih životinja i šumskog pokrivača uglavnom ne obuhvataju podzemne sisteme od kojih zavise isti ti ekosistemi.
Tobi Kirs, izvršni direktor SPUN-a, kaže da su gljivice predugo bile izostavljene iz planiranja klimatskih promjena i zaštite prirode, a ovaj korpus istraživanja ima za cilj da to promijeni tako što će kreatorima politika pružiti konkretne akcije. Ostaje da se vidi da li će se to pretvoriti u izmjenjene granice zaštićenih područja ili poljoprivrednu politiku; mapa, koliko god detaljna bila, sama po sebi ne primorava na odluke o korištenju zemljišta.
Regioni poput Sahare i Grenlanda nemaju dovoljno podataka o uzorkovanju zemljišta da bi model pouzdano procijenio prisustvo gljivica, ostavljajući značajne praznine u inače izuzetno preciznoj globalnoj brojci. Procjena od 110 kvadriliona kilometara je ekstrapolacija mašinskog učenja iz hiljada uzorkovanih tačaka, a ne direktno mjerenje, i treba je čitati sa istim oprezom koji se primjenjuje na bilo koji ekološki model velikih razmjera koji je u suštini zasnovan na interpolaciji.
Mapiranje Zemljinih podzemnih gljivičnih mreža samo po sebi ne usporava konverziju travnjaka niti mijenja subvencije za đubrivo koje dovode do smanjenja gustine gljivica na poljoprivrednom zemljištu. Ono što pruža, po prvi put, jeste dovoljno detaljna osnovna linija da se budući poremećaji zemljišta, konverzija zemljišta ili gubitak ekosistema mogu mjeriti u odnosu na poznatu početnu tačku, pretvarajući prethodno nevidljivi planetarni sistem u nešto što naučnici i kreatori politike zapravo mogu pratiti.