繪製地下真菌網絡圖:一項重新定義土壤健康的發現

  • 由 SPUN 網路領導的一項全球調查繪製了地下 110 千萬億公里的真菌絲狀體。
  • 這些菌根網路每年可吸收相當於人類產生的全球二氧化碳排放量的 11%。
  • 與自然環境相比,集約化農業和耕作使這些真菌的密度降低了近 50%。
  • 草原和大草原被認為是這種重要生物基礎設施最重要的儲存庫。

在我們每天行走的地面之下,展開著一個規模龐大、前所未見的生物網絡。這是一個連接植物根系的真菌網絡,根據最新研究,它是陸地生態系統穩定和全球氣候調節的基本要素。

這個隱藏了數百萬年的複雜系統,正透過尖端技術進行分析,以了解其對地球生命的影響。一項最新的科學研究揭示了這個地下生命基礎設施的真實規模,其數據因這些生物體的驚人體型而震驚了國際社會。

土壤中地下真菌網絡分佈圖

地球地下真菌網絡
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行星尺度的結構

由於地下網路保護協會 (SPUN) 的共同努力以及機器學習模型的應用,首張全球叢枝菌根真菌網絡分佈圖得以繪製完成。為了達到這項成果,專家處理了從世界各地採集的超過16.000 個土壤樣本的數據,並利用人工智慧技術預測了無法取得實體樣本區域的叢枝菌根真菌網路密度。

由此得出的數字令人難以置信:如果我們把所有這些被稱為菌絲的細絲全部拉直,它們的總長度將達到110千萬億公里。這相當於從地球到太陽往返約750億次,顯示我們腳下遠不止土壤那麼簡單。即使只取一茶匙土壤,也能發現長達十公尺的這種精細細胞網絡。

地下菌根真菌絲狀體

在氣候平衡中發揮關鍵作用

這些真菌的存在並非偶然;它們與世界上大約70%的植物物種維持著互惠互利的關係。植物透過光合作用為它們提供碳,而真菌則為它們提供水分和磷、氮等重要營養物質。這種交換使植物生長得更強壯,更能抵禦惡劣的環境條件,甚至有助於植物之間進行「秘密語言」的交流。

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最令人驚訝的是它們作為巨大碳彙的能力。據估計,這些菌網每年向土壤輸送近4.000億噸二氧化碳,約佔全球人為排放量的11%。這些數據表明,地下真菌是遏制全球暖化最有力的盟友之一,因為它們有助於將碳安全地儲存在地球深處。

土壤取樣用於真菌研究

農業與生物多樣性的隱性喪失

儘管這種生物網絡至關重要,但它卻不斷受到人類活動的威脅。研究警告說,集約化農業用地真菌密度下降了近50%。重型機械耕作會破壞這些網絡,而化肥和殺菌劑的過度使用則會擾亂真菌與植物之間微妙的共生平衡,甚至影響到那些為了獲得更健康的作物而尋求土壤真菌的人。

研究人員指出,草原、大草原和某些濕地等生態系中這類菌絲網絡最為密集。在西班牙的牧場或歐洲平原等地,土壤保護至關重要,因為這些菌絲的消失會導致水質惡化,這是由於真菌無法再吸收化學物質而導致的,同時也會顯著降低田地的自然肥力。

了解這些生態系統的位置和健康狀況是將其納入環境保護政策的第一步,而迄今為止,這些政策往往只關注表面現象。收集到的資訊將使政府和農民能夠與這些生物攜手合作,推廣維護土壤完整性的做法,並利用真菌的天然能力來滋養作物,從而在未來幾十年內緩解氣候變遷的影響。

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