Mikroskopische Pilze fördern Kohlenstoffspeicherung im Boden enthüllt durch schmelzende Gletscher in der Arktis

BerlinArktische Gletscher schmelzen rasch und enthüllen neues Land. Winzige Organismen wie Pilze und Bakterien siedeln sich dort an und beginnen zu leben. Dr. James Bradley und sein Team von der Queen Mary University of London haben entdeckt, dass Pilze eine wichtige Rolle bei der Entstehung neuer Böden nach dem Gletscherrückgang spielen.

Das Forscherteam von Dr. Bradley reiste nach Spitzbergen, um den Prozess zu untersuchen. Diese Region in der Arktis erwärmt sich wesentlich schneller als der Rest der Welt. Landflächen, die einst von Gletschern bedeckt waren, sind jetzt kahl und leblos. Bakterien und Pilze zählen zu den ersten Organismen, die dort siedeln. Diese Mikroorganismen tragen zur Bodenbildung bei, was bedeutend ist, da Boden unter geeigneten Bedingungen viel Kohlenstoff speichern kann.

Wichtige Erkenntnisse:

• Pilze spielen eine wesentliche Rolle bei der Kohlenstoffspeicherung im Boden.
• Die Forschung des Teams konzentrierte sich auf den Gletscher Midtre Lovénbreen in Spitzbergen.
• Mikrobielle Gemeinschaften wurden mittels DNA-Analyse untersucht.
• Experimente verfolgten den Kreislauf von Kohlenstoff und Stickstoff.

Bradley besuchte die Stätte erstmals im Jahr 2013 und arbeitete auf dem Gletscher. Als sie 2021 zurückkehrten, war der Gletscher geschrumpft und legte kahle Böden frei. Trotz der schwierigen Bedingungen gab es dort eine Vielzahl von Mikroben. Die neu freigelegten Gebiete sind ideal für die Untersuchung der Bodenentwicklung.

Pilze und Bakterien bestimmen, wie viel Kohlenstoff und Stickstoff in neuen Böden gespeichert werden. Sie sind die Ersten, die in diesen nährstoffarmen, sehr kalten und dunklen Regionen leben. Forscher haben herausgefunden, dass dabei insbesondere Pilze eine entscheidende Rolle bei der Bindung von Kohlenstoff im Boden spielen.

Das Team untersuchte die DNA, um herauszufinden, welche Mikroben sich im Boden befinden. Zudem verfolgten sie den Weg von Kohlenstoff und Stickstoff durch spezielle markierte Aminosäuren. Dies ermöglichte ihnen zu sehen, wie Mikroben organischen Kohlenstoff nutzen und verarbeiten.

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Juan Carlos Trejos-Espeleta von der Ludwig-Maximilians-Universität München hat in einer Studie zur Kohlenstoffspeicherung und -freisetzung herausgefunden, dass Pilze häufig besser Kohlenstoff speichern als Bakterien. Das Verhältnis zwischen Pilzen und Bakterien zeigt, wie viel Kohlenstoff gebunden wird. Mehr Pilze bedeuten, dass mehr Kohlenstoff im Boden verbleibt, während eine höhere Anzahl von Bakterien zu höheren CO2-Emissionen führen könnte.

Die Anzahl der Pilze in den hohen arktischen Regionen übersteigt die der Pflanzen deutlich. Pilzgemeinschaften spielen eine entscheidende Rolle im Ökosystem. Untersuchungen haben gezeigt, dass einige Pilze, insbesondere Basidiomyceten-Hefen, für die frühe Stabilisierung von Bodenkohlenstoff von Bedeutung sind. Diese Pilze helfen, eine Grundlage aus organischem Kohlenstoff zu schaffen, die für die weitere Bodenentwicklung unerlässlich ist.

In älteren Böden werden Bakterien aktiver, was zu höheren CO2-Emissionen und einer verringerten Biomasse führt. Daher übernehmen Pilze eine entscheidende Rolle bei der Kohlenstoffspeicherung in arktischen Böden, während die Gletscher schmelzen.

Die Ergebnisse der Studie wurden in der Fachzeitschrift Proceedings of the National Academy of Sciences veröffentlicht. Die Forschungsgruppe um Dr. Bradley bestand aus Wissenschaftlern aus Deutschland, den USA und der Schweiz. Die Studie wurde vom britischen Natural Environment Research Council, der US National Science Foundation und der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert. Die Ergebnisse unterstreichen die bedeutende Rolle von Pilzen bei der Kohlenstoffspeicherung im arktischen Boden während des Gletscherrückgangs.