Schimmels en bomen zijn belangrijke bondgenoten. Maar de voortdurende opwarming van het klimaat kan die diepgewortelde relatie ontwrichten.
Bomen en schimmels helpen elkaar. Wanneer een schimmel zich hecht aan boomwortels, verwerft het koolstof in de vorm van suikers en voorziet op zijn beurt de betreffende boom van belangrijke voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfor. Het is een belangrijke symbiotische relatie die de functie en veerkracht van ecosystemen stimuleert. Maar hoe zal het deze bondgenoten in de toekomst vergaan, naarmate hogere temperaturen en droogte steeds vaker op het toneel verschijnen?
Klimaatverandering
Net als een gezonde menselijke relatie, werken bomen en schimmels goed samen omdat ze elkaar helpen. Op dit moment hebben we echter te maken met voortdurende klimaatverandering. En er is momenteel nog weinig bekend over hoe belangrijke schimmels daarop zullen reageren. Bovendien vragen wetenschappers zich af in hoeverre de opwarming van de aarde ondergrondse schimmelnetwerken beïnvloedt. Deze netwerken verbinden verschillende bomen met elkaar en vergemakkelijken op die manier de overdracht van water, stikstof en mineralen.
Terrasverwarming
Om hier meer over te weten te komen, voerden onderzoekers een opvallend experiment uit. Ze plaatsten terrasverwarming in een bos waar boomsoorten uit noordelijke en gematigde gebieden zijn geplant. Door de bomen bloot te stellen aan hogere temperaturen en droogte, hoopten ze beter te begrijpen hoe schimmels en bomen reageren op stress en veranderingen in het milieu.
Ondertussen onder de grond
De bevindingen zijn vrij zorgelijk. Want onder de grond zagen de onderzoekers iets heel verontrustends gebeuren. Zo blijkt dat de ondergrondse schimmelnetwerken ernstig door opwarming en waterstress worden aangetast. De onderzoekers vrezen dan ook dat grote verstoringen van deze schimmelnetwerken de veerkracht en het functioneren van bossen kunnen schaden.
Samenstelling
De studie laat zien dat met name de samenstelling van de schimmelsoorten dramatisch verandert, zo constateert onderzoeker Christopher Fernandez. Concreet zag het team een verschuiving van soorten die vaak voorkomen in bossen met een hoge mycelium biomassa (zie kader) richting soorten met een lage biomassa die over het algemeen voorkomen in sterk verstoorde ecosystemen. “We denken dat deze soorten met een lage biomassa waarschijnlijk minder voeding verstrekken dan de soorten met een hoge biomassa,” legt Fernandez uit. “We ontdekten dat de netwerken gevormd door deze schimmels die de bomen ‘verbinden’ verschoven van relatief complexe en goed verbonden netwerken naar eenvoudigere netwerken met minder verbindingen.”
Mycelia zijn ondergrondse netwerken van schimmeldraden (hyfen), die van groot belang zijn voor het leven boven en onder de grond. Ze helpen planten en bomen om voedingsstoffen te delen. Ook breken ze organisch materiaal af, waardoor de bouwstenen weer opgenomen kunnen worden door andere organismen in het ecosysteem. De schimmeldraden en de paddenstoelen die uit een mycelium groeien, zijn daarnaast een belangrijke voedingsbron voor insecten en andere kleine diertjes. Maar liefst 92 procent van de plantenfamilies werkt samen met schimmels. Deze symbiose wordt ook wel mycorrhiza genoemd. Eén enkele spore kan uitgroeien tot een gigantisch mycelium. Zo leeft er in de Blue Mountains in de Amerikaanse staat Oregon een schimmel, waarvan het mycelium een oppervlakte van tien vierkante kilometer inneemt. Dit is voor zover bekend het grootste organisme ter wereld.
En dat heeft grote gevolgen voor bomen. De verschuiving zorgt er namelijk voor dat bomen minder goed koolstofdioxide omzetten in zuurstof en suikers door middel van fotosynthese. “Klimaatverandering vermindert de hoeveelheid koolstof die bomen vasthouden,” vertelt Fernandez. “Dit heeft waarschijnlijk ook weer effect op de hoeveelheid koolstof die ze aan schimmels kunnen leveren. Uiteindelijk kan dit erin resulteren dat de netwerken tussen bomen worden afgebroken.”
Al met al laten de onderzoekers zien hoe de opwarming van de aarde een diepgewortelde relatie tussen boom en schimmel kan ontwrichten. De onderzoekers benadrukken echter dat dit pas de eerste studie is waarin de reactie van schimmelnetwerken op klimaatverandering wordt bestudeerd. Ze hopen dan ook dat het meer wetenschappers aanzet om hetzelfde fenomeen in andere ecosystemen te onderzoeken. Ook willen ze het effect van de veranderingen in de schimmelnetwerken op nutriënten- en koolstofcycli in kaart brengen, om zo nog beter te begrijpen of ze het veranderende klimaat het hoofd kunnen bieden.
