Warum viele Pilze für den Wald wichtig sind

Im Herbst sprießen die Pilze aus dem Waldboden, aber das ganze Jahr über leben viele Speisepilze unsichtbar, unterirdisch in enger Symbiose mit den Wurzeln der Bäume. Dieser Zusammenschluss von Pilz und Wurzel wird als Mykorrhiza bezeichnet.

Wissenschaftlerinnen der Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie der Universität Göttingen haben herausgefunden, dass verschiedene Mykorrhizapilze für die Nährstoffversorgung der Bäume besonders bei Trockenheit oder fehlender Sonneneinstrahlung wichtig sind. Die Ergebnisse sind in der Fachzeitschrift ISME Journal (International Society for Microbial Ecology) erschienen.

Die Göttinger Wissenschaftlerinnen erforschen die funktionale Bedeutung der Biodiversität von Mykorrhizapilzen. Dabei setzen sie stabile Isotope ein und verfolgen ihren Weg in die mikroskopisch kleinen Wurzelspitzen, die mit unterschiedlichen Pilzen vergesellschaftet sind. Mykorrhizapilze ummanteln die empfindliche Wurzelspitze, schützen sie vor Schädlingen und führen dem Baum Nährstoffe aus dem Boden zu.

Im Gegenzug erhalten die Pilze Zucker für ihren Energiebedarf vom Baum. Aber warum ist eine Buche im Wald mit vielen verschiedenen Pilzen besiedelt? Würde für den Baum nicht auch eine einzige Pilzart ausreichen, um die Ernährung zu verbessern? Die Forscherinnen konnten nachweisen, dass Wurzeln ohne Mykorrhizapilze Stickstoff – einen wichtigen Pflanzennährstoff – genauso gut aufnehmen wie Wurzeln, die in der Pilzsymbiose leben. Aber kaum erfährt die Pflanze leichten Trockenstress, der im Sommer in den oberen Bodenschichten häufig auftritt, oder wird durch Konkurrenten unter Schatten gesetzt, funktioniert die Aufnahme der nicht-mykorrhizierten Wurzel nicht mehr gut.

Nun zeigen sich die Vorteile der Pilze und ihrer Diversität: Während einige Pilzarten den Stickstoff besonders effizient unter Wassermangel an die Bäume weiterleiten, werden andere besonders aktiv, wenn die Zuckerversorgung kritisch wird, zum Beispiel, wenn die Photosynthese im Schatten nicht mehr so gut funktioniert. So wird durch eine hohe Pilzdiversität die Nährstoffversorgung auch unter stark fluktuierenden Umweltbedingungen gesichert. „Wir konnten zum ersten Mal zeigen, welchen Beitrag einzelne Pilzarten in ihrer komplexen, natürlichen Gesellschaft haben und die Stickstoffaufnahme durch ein mathematisches Modell vorhersagen. Unsere Ergebnisse untermauern, warum es im Klimawandel sehr wichtig ist, die Pilzdiversität zu erhalten“, so Dr. Rodica Pena.

Originalveröffentlichung: Rodica Pena and Andrea Polle: Attributing functions to ectomycorrhizal fungal identities in assemblages for nitrogen acquisition under stress, ISME Journal, Doi:10.1038/ismej.2013.158.

Kontaktadresse:
Prof. Dr. Andrea Polle
Georg-August-Universität Göttingen
Büsgen-Institut – Abteilung Forstbotanik und Baumphysiologie
Büsgenweg 2, 37077 Göttingen, Telefon (0551) 39-33480
E-Mail: apolle@gwdg.de
Internet: http://www.uni-goettingen.de/de/67024.html