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Die beispiellosen Buschbrände an der Ostküste Australiens in diesem Sommer töteten schätzungsweise eine Milliarde Tiere auf Millionen Hektar.

Verbrannte Landschaften und Tierkörper haben deutlich gemacht, was klimabedingte Veränderungen des Lauffeuers für Australiens Pflanzen und Tiere bedeuten.

Die Auswirkungen von Feuer gehen jedoch buchstäblich viel tiefer in eine riesige und komplexe unterirdische Welt, von der wir erstaunlich wenig wissen, einschließlich Organismen, die ebenso anfällig für Feuer sind und für die ökologische Erholung Australiens von entscheidender Bedeutung sind: die Pilze.

Pilze spielen eine entscheidende Rolle in Ökosystemen auf der ganzen Welt. Amanita sp, Geastrum sp und Aseroe sp.
Adam Frew

Pflanzen und Pilze: ein Match, das unter der Erde gemacht wurde

Die Folgen von Waldbränden können dazu führen, dass Landschaften ohne Leben erscheinen. Doch unter den Aschebetten liegt ein riesiges lebendes Netzwerk von Pilzen.

Eine Gruppe von Pilzen, die als arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM) bezeichnet werden, bilden symbiotische Beziehungen zu den meisten Landpflanzen der Welt. Dies bedeutet, dass die meisten Pflanzen und AM-Pilze aufeinander angewiesen sind, um zu wachsen und zu gedeihen.

Pilze bieten Zugang zu Nährstoffen wie Phosphor und Pflanzen liefern Kohlenstoff als Zucker und Fette.
Adam Frew über BioRender

Umfangreiche Netzwerke von AM-Pilzmyzel (ein vegetativer Teil eines Pilzes, ähnlich wie Pflanzenwurzeln) erforschen den Boden, um auf Nährstoffe zuzugreifen, die außerhalb der Reichweite ihrer Pflanzenpartner liegen. Das Myzel bildet eine unterirdische Pilzstraße, die die wertvollen Nährstoffe zurück zu den Pflanzen transportiert.



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Über Nährstoffe hinaus können AM-Pilze alle Aspekte der Pflanzenökologie beeinflussen, wie z. B. die Keimlingsbildung, das Pflanzenwachstum, die Abwehr von Pflanzenfressern und die Konkurrenz zwischen verschiedenen Pflanzenarten. Tatsächlich bestimmen die Anzahl der Arten und die Häufigkeit von AM-Pilzen den Erfolg und die Vielfalt der Pflanzen.

Als Gegenleistung für die Nährstoffe, die sie liefern, erhalten AM-Pilze Zucker, der von Pflanzen durch Photosynthese hergestellt wird. Für viele Arten bedeutet dies, dass die Pilze ohne Pflanzenwirt nicht von Dauer sind.

Die Reaktionen von Pflanzen und AM-Pilzen auf Feuer sind daher eng miteinander verbunden: Die Wiederherstellung des einen hängt vom anderen ab. Ökologen beginnen jedoch erst zu lernen, wie sich Feuer auf Pilze auswirkt und welche Rolle sie bei der Beschleunigung der Wiederherstellung des Ökosystems nach Waldbränden spielen könnten.

Arbuskuläre Mykorrhizapilze, die eine Pflanzenwurzel besiedeln. Adam Frew

Pilze und Feuer: Was wissen wir?

Studien haben gezeigt, dass Pilze, die in der Nähe der Bodenoberfläche leben, besonders anfällig für Feuer sind und häufig durch hohe Bodentemperaturen getötet werden, wenn das Feuer übergeht. Pilze weiter unterhalb der Oberfläche sind relativ besser geschützt und können die Kerne zur Erholung bereitstellen.

Aber wie bei Tieren ist das Überleben des Feuers nur die halbe Miete. Wenn Feuer die Vegetation entfernt, stoppt es plötzlich Zucker und Fette, die Pflanzen produzieren und an die unterirdischen Pilze abgeben.



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Eine weitere Herausforderung ist die Art und Weise, wie Feuer die unterirdische Welt beeinflusst, wie z. B. Änderungen des Säuregehalts des Bodens, des Kohlenstoffgehalts im Boden, der Nährstoffdynamik und des Bodenwassers. Beispielsweise weisen Böden mit mehr Säure tendenziell eine geringere Vielfalt an AM-Pilzen auf.

Wie genau Pilze und Feuer interagieren, bleibt ein ökologisches Rätsel. Coprinus sp.
Adam Frew

Die Kombination von hohen Temperaturen und veränderten Bedingungen scheint die Pilze zu schädigen: Eine Metaanalyse von 29 Studien aus dem Jahr 2017 ergab, dass Feuer die Anzahl der Pilzarten um etwa 28% reduziert. Angesichts der Schwere der Buschbrände im letzten Sommer können wir davon ausgehen, dass auch viele Pilzgemeinschaften unter der Oberfläche verloren gegangen sind.

Pilze verlieren, Funktion verlieren

Wenn Feuer trifft, kann die Gemeinschaft der AM-Pilze weniger resistente Arten verlieren. Dies ist wichtig, da Studien zeigen, dass verschiedene Arten von AM-Pilzen ihre Pflanzenpartner auf unterschiedliche Weise besser unterstützen können. Einige liefern besser Nährstoffe, während andere Pflanzen besser vor Krankheiten und Pflanzenfressern schützen können.

Änderungen in der Anzahl und Art der AM-Pilzarten können stark bestimmen, wie gut sich Pflanzen erholen, und das gesamte Ökosystem nach einem Brand beeinflussen. Zum Beispiel könnten Pflanzen anfälliger für Krankheiten werden, wenn Pilze, die die chemische oder physikalische Abwehr einheimischer Pflanzen unterstützen, durch Feuer verringert werden.

Amanita muscaria (Fliegenpilz) Adam Frew

Da wir wissen, dass Pilze in Zeiten ökologischen Stresses für Pflanzen besonders wichtig sind, kann ihre Rolle in rauen Landschaften nach dem Brand von größter Bedeutung sein. Aber während Feuerwehrleute und Tierpfleger inspirierende Anstrengungen unternommen haben, um Pflanzen und Tiere zu schützen, wissen wir wenig darüber, wie wir AM-Pilzen helfen können, sich von den Buschbränden zu erholen, oder ob Hilfe überhaupt notwendig ist.

Hilfe für Pilze helfen Ökosystemen

Untersuchungen aus dem letzten Jahr haben gezeigt, dass die Wiedereinführung von AM-Pilzgemeinschaften (normalerweise als Impfstoff oder Biofertilizer) in degradierte und gestörte Landschaften die Pflanzenvielfalt um etwa 70% erhöhen, die Erholung einheimischer Pflanzen fördern und invasive Unkräuter unterdrücken kann.

Feuer verändert tendenziell, welche Arten von arbuskulären Mykorrhizapilzen im Boden vorhanden sind, wenn sich die Ökosysteme erholen. Adam Frew über BioRender

Ein ähnlicher Ansatz und die aktive Rückführung von Pilzen in von Feuer betroffene Umgebungen könnten eine schnellere oder vollständigere Wiederherstellung der einheimischen Vegetation gewährleisten, einschließlich des Überlebens gefährdeter Pflanzenarten, die von den Bränden bedroht sind.

Es ist jedoch wichtig zu überlegen, welche AM-Pilze wieder eingeführt werden. Es sollten Arten sein, die normalerweise in der Region vorkommen und zur Unterstützung der Wiederherstellung von Pflanzengemeinschaften geeignet sind.



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Könnten Pilze einen grundlegenden Bestandteil der Bemühungen zur Brandbekämpfung bilden, da der Klimawandel zu häufigeren und intensiveren Buschbränden führt? Könnte sein.

Aber wir müssen noch so viel über diese alten und komplexen Beziehungen lernen. Wir fangen erst an, die Oberfläche zu kratzen.Die Unterhaltung

Die Unterhaltung

Adam Frew, Dozent, Universität von Süd-Queensland;; Andy Le Brocque, außerordentlicher Professor, Universität von Süd-Queensland;; Dale Nimmo, außerordentlicher Professor für Ökologie, Charles Sturt Universität;; Eleonora Egidi, Forscherin, Western Sydney University;; Jodi Price, Dozentin für Vegetationsökologie, Charles Sturt Universitätund Leanne Greenwood, Doktorandin, Charles Sturt Universität

Dieser Artikel wird von The Conversation unter einer Creative Commons-Lizenz erneut veröffentlicht. Lesen Sie den Originalartikel.


Quelle

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