110 Billiarden Kilometer unter uns: Forscher kartieren das gigantische Pilznetz der Erde

110 Billiarden Kilometer unter uns: Forscher kartieren das gigantische Pilznetz der Erde Wer eine Handvoll Erde betrachtet, sieht meist: Erde. Vielleicht eine Wurzel, einen Käfer, mit etwas Glück einen Regenwurm. Doch dazwischen verbirgt sich eine Infrastruktur, deren Ausmaße selbst Forschende lange nur grob abschätzen konnten.

Ein internationales Forschungsteam hat nun erstmals kartiert, wie dicht sich die feinen Fäden arbuskulärer Mykorrhizapilze durch die Böden der Erde ziehen. Das Ergebnis ist schwer vorstellbar: Allein in den oberen Bodenschichten summieren sich ihre sogenannten Hyphen nach Berechnungen der Forschenden auf rund 110 Billiarden Kilometer .

Aneinandergereiht würde diese Strecke etwa 735 Millionen Mal von der Erde bis zur Sonne reichen. Die Studie erschien im Fachjournal Science und liefert erstmals eine globale Schätzung von Länge, Dichte und Biomasse dieser unterirdischen Infrastruktur.

Eine Partnerschaft, die seit Hunderten Millionen Jahren funktioniert Mykorrhizapilze sind keine Pilze im klassischen Bilderbuch-Sinn. Viele von ihnen bilden keine sichtbaren Fruchtkörper. Ihre eigentliche Arbeit findet verborgen im Boden statt.

Dort gehen arbuskuläre Mykorrhizapilze eine enge Partnerschaft mit den Wurzeln von rund 70 Prozent aller Pflanzenarten ein. Die Pilze erschließen mit ihren extrem dünnen Fäden Bereiche des Bodens, die Pflanzenwurzeln kaum erreichen. Sie liefern unter anderem Phosphor, Stickstoff und Wasser. Im Gegenzug erhalten sie von den Pflanzen energiereiche Kohlenstoffverbindungen aus der Photosynthese.

Eine ziemlich erfolgreiche Kooperation: Solche Partnerschaften zwischen Pflanzen und Pilzen existieren seit mehr als 450 Millionen Jahren und dürften eine wichtige Rolle gespielt haben, als Pflanzen begannen, das Land zu besiedeln.

Man könnte sagen: Lange bevor Menschen Straßen, Stromleitungen und Glasfasernetze bauten, hatte die Natur bereits ihre eigene unterirdische Versorgungsinfrastruktur.

Wie kartiert man etwas, das fast vollständig unsichtbar ist? Für die neue Weltkarte konnten die Forschenden natürlich nicht jeden Quadratmeter Erde umgraben. Stattdessen kombinierten sie eine außergewöhnlich große Menge vorhandener Messungen mit moderner Technik.

In die Analyse flossen Daten aus 322 Studien mit mehr als 16.000 Bodenproben aus neun Biomen ein. Daraus entwickelten die Forschenden Machine-Learning-Modelle, die unter anderem Klima, Vegetation und Bodenchemie berücksichtigen und die Dichte der Pilzfäden in einem Raster von ungefähr einem Quadratkilometer abschätzen können.

Für die Berechnung der Biomasse kam zusätzlich Hightech aus dem Labor zum Einsatz. Am niederländischen Forschungsinstitut AMOLF wurde mit dem Bildgebungsroboter „Prince“ die Struktur von mehr als 300.000 lebenden Hyphen vermessen. Die hochauflösenden Bilder halfen dabei, aus Länge und Durchmesser der Pilzfäden ihre Masse abzuschätzen.

Das Ergebnis: In den oberen Bodenschichten stecken nach den Modellrechnungen rund 300 Millionen Tonnen Biomasse dieser Pilze – etwa das Vier- bis Sechsfache der gesamten menschlichen Biomasse.

Wichtig dabei: Die 110 Billiarden Kilometer bilden kein einziges zusammenhängendes Welt-Pilznetz . Es handelt sich um die hochgerechnete Gesamtlänge unzähliger Hyphen verschiedener Pilzgemeinschaften.

Die Überraschung liegt im Gras Besonders interessant ist, wo die Forschenden große Mengen dieser unterirdischen Infrastruktur erwarten.

Nicht tropische Regenwälder führen die Karte an, sondern vielerorts Graslandschaften . Rund 40 Prozent der weltweit vorhergesagten Biomasse arbuskulärer Mykorrhizapilze befindet sich laut Studie in Graslandökosystemen. Besonders hohe Werte wurden unter anderem für die Everglades in Florida, die Sudd-Sumpf- und Graslandschaften im Südsudan sowie verschiedene Prärie- und Steppenregionen vorhergesagt.

Das ist auch für den Naturschutz interessant. Grasland wirkt oberirdisch manchmal unspektakulär, kann unter der Oberfläche aber ein außerordentlich dichtes biologisches System beherbergen.

Eine weitere globale Studie aus dem Jahr 2025 zeigte bereits, dass weniger als zehn Prozent der vorhergesagten Hotspots mykorrhizaler Pilzvielfalt innerhalb bestehender Schutzgebiete liegen . Schutzprogramme, die hauptsächlich auf Tiere und Pflanzen über der Erde schauen, können deshalb einen erheblichen Teil der biologischen Vielfalt im Boden übersehen.

Auch beim Klima spielen die Pilze mit Ihre Bedeutung reicht weit über die Versorgung von Pflanzen hinaus. Pflanzen geben einen Teil des durch Photosynthese aufgenommenen Kohlenstoffs an ihre Pilzpartner weiter. Für arbuskuläre Mykorrhizapilze wird dieser Strom auf etwa eine Milliarde Tonnen Kohlenstoff pro Jahr geschätzt – entsprechend knapp vier Milliarden Tonnen CO₂-Äquivalent.

Hier lohnt sich allerdings eine wichtige Unterscheidung: Dieser Kohlenstoff wird in das unterirdische Pilzsystem transportiert , aber nicht automatisch vollständig und dauerhaft im Boden gespeichert. Wie viel davon über Jahrzehnte oder Jahrhunderte gebunden bleibt, gehört weiterhin zu den großen Forschungsfragen des globalen Kohlenstoffkreislaufs. Auch die Forschenden hinter früheren globalen Schätzungen weisen ausdrücklich auf diese Unsicherheit hin.

Die Pilze sind also keine heimliche Wunderwaffe gegen den Klimawandel – wohl aber ein bislang unterschätzter Bestandteil des Systems, das Kohlenstoff, Pflanzen und Böden miteinander verbindet.

Landwirtschaft zeigt, wie stark wir dieses Netz beeinflussen können Die Untersuchung liefert auch einen Hinweis darauf, wie empfindlich diese Infrastruktur ist. In den ausgewerteten Feldmessungen war die Dichte der Pilzhyphen in Ackerböden im Mittel deutlich geringer als in nicht landwirtschaftlich genutzten Böden. Die Studie nennt einen Unterschied von 47,3 Prozent . Als mögliche Ursachen gelten unter anderem Bodenbearbeitung, hohe Stickstoff- und Phosphoreinträge sowie Fungizide.

Das bedeutet nicht, dass Landwirtschaft und Mykorrhizapilze grundsätzlich Gegenspieler sein müssen. Vielmehr eröffnet die neue Karte die Möglichkeit, genauer zu untersuchen, welche Bewirtschaftungsformen Pilznetzwerke erhalten oder bei ihrer Erholung unterstützen.

Und genau darin steckt die eigentlich gute Nachricht dieser Forschung.

Was bisher unsichtbar war, lässt sich nun gezielter schützen Die neue Karte macht aus einer abstrakten Untergrundwelt erstmals etwas, das sich geografisch vergleichen lässt. Forschende können erkennen, wo besonders dichte Systeme vermutet werden, wo Daten fehlen und wo Veränderungen genauer beobachtet werden sollten.

Die öffentlich zugängliche Visualisierung von SPUN macht diese unterirdische Welt zudem auch außerhalb von Laboren sichtbar.

Naturschutz bekommt damit gewissermaßen eine neue Etage: nicht nur Baumkronen, Wiesen und Tierarten, sondern auch die wenigen Zentimeter Erde darunter.

Vielleicht ist das die überraschendste Erkenntnis der neuen Weltkarte: Einer der größten biologischen Lebensräume unseres Planeten lag die ganze Zeit direkt vor – oder besser gesagt unter – unseren Füßen .