Pilznetzwerke unterstützen Ökosysteme, regulieren den Kohlenstofffluss und prägen die Gesundheit von Böden weltweit.
„Ich erinnere mich, wie ich das Wurzelsystem von Pflanzen säuberte und sah, wie diese Mykorrhiza-Pilze tatsächlich in die Pflanzenzelle eindrangen und im Inneren diese wunderschönen Strukturen bildeten, die wie Minibäume aussahen, mit einem einzigen Stamm und vielen Röhren als Zweige.“
Toby Kiers, eine Evolutionsbiologin, erinnert sich an ihre ersten Streifzüge in die Welt der Mykorrhizapilze, als sie Ende der 1990er Jahre in Panama arbeitete. „Von da an war ich süchtig.
„Die gängige Meinung war, dass es sich um pathogene Pilze handelte. Es war so dramatisch, dass sie tatsächlich in die Zelle eindrangen – sie sahen aus wie ein Parasit“, sagt sie.
Transformativ
Seitdem hat sich das wissenschaftliche Denken radikal verändert. Mykorrhizapilze gelten heute als wesentlicher Bestandteil des Kreislaufsystems der Erde und bilden riesige unterirdische Handelsnetzwerke, die über Waldböden und landwirtschaftliche Flächen hinweg Nährstoffe mit Pflanzenwurzeln austauschen.
Dieser Wandel ist zu einem großen Teil Kiers‘ Arbeit an der Vrije Universiteit Amsterdam zu verdanken, wo sie jetzt Forschungsleiterin ist. Dieses Jahr begann mit der Verleihung des Tyler-Preises für Umweltleistungen, der seit 1974 jährlich verliehen wird. Zu den früheren Preisträgern gehörten Jane Goodall, Michael Mann und Gretchen Daily.
Der Preis würdigt ihre „transformative Forschung“ zur Rolle von Mykorrhizapilzen bei unterirdischen Kohlenstoffströmen, Biodiversität und Klimaresilienz.
Kiers und ihre Kollegen kombinieren ökologische Wissenschaft mit modernsten Technologien, darunter hochauflösende Bildgebung, DNA-Sequenzierung und globale Kartierung.
Ihre Studien haben ergeben, dass Pilze Stickstoff und Phosphor mit Pflanzen „handeln“ und im Gegenzug jedes Jahr rund 13 Milliarden Tonnen Kohlenstoff erhalten – das entspricht etwa einem Drittel der weltweiten Emissionen fossiler Brennstoffe.
Befürworter
Die Forschung von Kiers hat jedoch auch ergeben, dass 90 Prozent der vielfältigsten unterirdischen Pilzsysteme der Welt ungeschützt sind und in bestehenden Schutzrahmen weitgehend fehlen.
Aus diesem Grund war Kiers im Jahr 2021 Mitbegründer der Society for the Protection of Underground Networks (SPUN), einer globalen Initiative, die sich für die Kartierung der Mykorrhiza-Biodiversität einsetzt und sich für deren Schutz einsetzt.
SPUN hat einen hochauflösenden digitalen Untergrundatlas erstellt, der die weltweite Verbreitung unterirdischer Mykorrhizapilze vorhersagt. Mit dem Tool können Entscheidungsträger erkennen, wo sehr vielfältige und bedrohte Pilzsysteme Schutz benötigen.
SPUN ist außerdem eine Partnerschaft mit dem More-than-Human Life (MOTH)-Programm der New York University Law eingegangen, um Wissenschaftler mit rechtlichen und politischen Fähigkeiten auszustatten, um Mykorrhizapilze in Biodiversitäts-Hotspots auf der ganzen Welt zu dokumentieren und zu schützen.
Die Anfang des Jahres ins Leben gerufene Initiative „Underground Advocates“ hilft lokalen Wissenschaftlern und Gemeinden, ihre Erkenntnisse in rechtliche und politische Prozesse einfließen zu lassen, damit die Artenvielfalt der Pilze in Klimaagenden und Naturschutzgesetze einbezogen wird.
Allgegenwärtig
Das Programm verwendet einen von Kiers als „dezentrale Wissenschaft“ bezeichneten Ansatz, bei dem die Informationen von unten nach oben kommen, anstatt einer von oben nach unten auferlegten Agenda zu folgen.
„Alle Fortschritte, die wir beim Verständnis dieser Organismen gemacht haben, sind darauf zurückzuführen, dass wir mit Wissenschaftlern auf der ganzen Welt zusammenarbeiten, die Mykorrhizapilze in ihren heimischen Ökosystemen kartieren und andere Fragen stellen, als wir stellen würden“, sagt sie.
„Einer der großen Reize besteht derzeit darin, dass die Menschen erkennen, dass diese Pilze die Basis widerstandsfähiger Ökosysteme – und sogar landwirtschaftlicher Systeme – sind, weil sie wie eine Pumpe wirken“, fügt sie hinzu und bezieht sich dabei auf den Nährstoffaustausch zwischen Pflanzen und Pilzen.
Mykorrhizapilze können auch die Toleranz der Pflanzen gegenüber Schwermetallen erhöhen und die Wasseraufnahme verbessern. Sie machen die Blüten sogar größer und süßer, was die Bestäuberpopulationen unterstützt.
Mykorrhizapilze fungierten zig Millionen Jahre lang als Wurzelsystem für Pflanzen, bevor die Pflanzen ihre eigenen Wurzeln entwickelten, sagt Kiers. „Wir versuchen, den Menschen bewusst zu machen, wie allgegenwärtig und wichtig sie sind, damit wir sie besser schützen können“, fügt sie hinzu.
Wiederherstellung
Kiers ist begeistert von dem Potenzial, den Pilzschutz zu verbessern, da der technologische Fortschritt neue Daten liefert und gleichzeitig das Bewusstsein für Mykorrhiza-Netzwerke wächst.
Ihr Team kann beispielsweise die DNA-Sequenzierung aus Bodenproben analysieren, die von SPUN-Partnern gesammelt wurden, und dabei maschinelle Lernmodelle nutzen, um Vorhersagekarten von Organismen zu erstellen, die zu klein sind, um mit dem menschlichen Auge gesehen zu werden.
„Es ist ein perfekter Sturm. Diese Daten werden jetzt verfügbar, und je mehr sie verfügbar werden, desto mehr erkennen Entscheidungsträger die Bedeutung dieser Netzwerke und Pilze im Allgemeinen“, sagt sie.
Kiers und ihr Team haben auch von vielen Wissenschaftlern und Naturschützern gehört, die an Restaurierungsprojekten arbeiten, dass ihre Arbeit nicht so gut voranschreitet, wie sie gehofft hatten – und Mykorrhiza könnten der fehlende Schlüssel sein.
„Es gibt überzeugende Daten, dass einheimische Mykorrhizapilze den Sanierungserfolg steigern können. Die Menschen wissen, dass sie bei der Sanierung einheimische Pflanzen verwenden sollten.“
System
Aber jetzt beginnen sie zu begreifen, dass man diese einheimischen Pflanzen mit ihren einheimischen Pilzen wiederherstellen muss“, sagt sie. SPUN arbeitet jetzt mit Sanierungsmanagern zusammen, um Toolkits zu entwickeln, die zeigen, wie einheimische Mykorrhiza-Stämme verwendet werden können.
Doch mit zunehmendem Bewusstsein für die entscheidende Rolle, die Pilze bei der Bewältigung des Klimawandels spielen könnten, nehmen auch die Bedrohungen für sie zu. Laut Kiers gehören Landnutzungsänderungen durch Abholzung und Urbanisierung zu den größten Belastungen.
Ein weiteres großes Problem ist der Einsatz von Fungiziden und Düngemitteln in der Landwirtschaft. Wenn Pflanzen Zugang zu Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor von anderswo haben, reduzieren sie den Kohlenstoff, den sie ihren Pilzpartnern zur Verfügung stellen.
„Das ist eine große Sorge, denn dann bricht das ganze System zusammen“, sagt Kiers. „Diese Pilze bilden im Boden ein physikalisches Gerüst, das den Boden zusammenhält und ihn vor Erosion schützt. Wenn wir das verlieren, wird der Boden weggespült.“
Vielfältig
Der Schutz vor Mykorrhiza-Pilzen kann viele Formen annehmen und hängt sehr von den jeweiligen Umständen ab. Einige Grünlandpilze können beispielsweise durch geringe Beweidung verloren gehen, andere durch hohe Beweidung, sodass Managementstrategien auf bestimmte Pilze zugeschnitten werden müssen.
„Gerade für Mykorrhiza-Pilze ist es am wichtigsten, die einheimischen oberirdischen Pflanzen zu schützen. Wir wollen sicherstellen, dass die Produktivität über der Erde optimal ist, damit sie die Netzwerke unter der Erde weiterhin versorgen können“, sagt Kiers.
Das Studium von Mykorrhiza-Netzwerken hat auch ihre Sicht auf die oberirdische Welt verändert. Die Partnerschaft zwischen Pflanzen und Pilzen habe sich vor rund 450 Millionen Jahren entwickelt, stellt sie fest.
„Es waren Pilze, die den Wasserpflanzen zunächst dabei halfen, Land zu besiedeln, und die zur Entstehung all der vielfältigen Ökosysteme führten, die wir über der Erde haben, von Regenwäldern über Wüsten bis hin zu Feuchtgebieten.
Knoten
„Eine sehr extreme Denkweise ist, dass die Pilze tatsächlich die Pflanzen wachsen lassen, um Kohlenstoff zu binden. Es ist ziemlich interessant, die Welt so zu sehen, weil man beginnt zu verstehen, was unter der Erde passiert.“
Sie fügt hinzu: „Die meisten Leute schreiben den Boden ab, aber eigentlich liegen dort alle Geheimnisse. Wie führt er zu diesem Aufruhr des Chaos über der Erde? Ich denke, das ist eine der größten Fragen im Jahr 2026.“
Die wissenschaftliche Forschung zu Mykorrhiza-Netzwerken hat in den letzten Jahren rasant zugenommen. Seit Kiers 2019 einen TED-Vortrag darüber hielt, was Pilze den Menschen über Märkte und Wirtschaft beibringen könnten, hat sie mit anderen Forschern der Vrije Universiteit Amsterdam und dem Biophysik-Institut AMOLF zusammengearbeitet, um bildgebende Roboter zu entwickeln, die hochauflösende Karten von Mykorrhiza-Netzwerken erstellen können.
„Im Jahr 2019 konnten wir gerade noch erkennen, dass es aktive Ströme gab, und jetzt können wir sowohl das Straßensystem als auch die Ströme kartieren, als wäre es ein Google Maps für Pilze. Wir können über diese Experimente hinweg eine halbe Million Knoten gleichzeitig verfolgen, um zu sehen, wie Pilze durch den Raum navigieren und wie sie Lieferketten aufbauen.“
Lösungen
Kiers glaubt, dass Menschen viel von den Handelsregeln der Pilze lernen könnten. Ihre Netzwerke wurden über Hunderte von Millionen Jahren durch natürliche Selektion optimiert. Daher könnte die Untersuchung der Gründe für das Auseinanderbrechen der Pflanzen-Pilz-Partnerschaften, der optimalen Größe der Handelspartner und der Entwicklung kleiner lokaler Märkte wertvolle Erkenntnisse liefern.
„Wir können die Entwicklung dieser Handelsstrategien beobachten und Wendepunkte dafür untersuchen, wann und wie Beziehungen entstehen oder scheitern. Das Interessanteste für mich ist wirklich der Versuch, das Innenleben der Pilze selbst zu verstehen, denn ich glaube, sie haben ein viel komplizierteres Handelssystem entwickelt als Menschen“, sagt sie.
Die Zeit der Pilze ist endlich gekommen, glaubt Kiers. „Pilze ermöglichen es uns wirklich, die Welt neu zu denken und bieten völlig neue Möglichkeiten zur Bewältigung der Artenvielfalt und der Klimakrise.
„Wir übersehen wichtige Biodiversitäts-Hotspots, indem wir uns nur auf das konzentrieren, was oberirdisch ist. Pilze bieten eine Bibliothek von Lösungen für so viele Probleme, mit denen wir konfrontiert sind. Immer mehr Menschen beginnen das zu verstehen, also müssen wir schnell handeln, um sie zu schützen“, sagt sie.
Artikel von Catherine Early, ursprünglich veröffentlicht in The Ecologist am 14. Mai 2026.
Lizenziert unter Creative Commons Attribution 4.0 (CC BY 4.0).
https://theecologist.org/2026/may/14/power-fungal-networks
Foto: Monotropa uniflora. Andrew Weitzel / Creative Commons 2.0.
