Los hongos micorrícicos arbusculares viven en simbiosis con más del 70 % de las plantas terrestres. Desde hace 475 millones de años, proporcionan agua y minerales a las plantas a cambio de carbono producido por la fotosíntesis. Hasta ahora, nadie había intentado estimar su densidad a escala planetaria.
Mapa mundial de la densidad de las hifas de hongos micorrícicos arbusculares.
Crédito: Truth & Beauty / Moritz Stefaner. Justin Stewart - SPUN
Cifras que desafían el entendimiento
Reuniendo más de 16 000 muestras de suelo y utilizando aprendizaje automático, los investigadores calcularon que la longitud total de estos filamentos alcanza los 110 cuatrillones de kilómetros. "¿110 qué?" preguntarán algunos: eso corresponde a 110 000 billones, pero para hacerse una mejor idea de esta distancia, ¡sepan que equivale a casi mil millones de viajes de ida y vuelta entre la Tierra y el Sol! La extensión de la densidad y distribución de las redes fúngicas está representada en una visualización interactiva en este sitio.
La masa de estos hongos representa aproximadamente 300 megatoneladas de carbono, es decir, de 4 a 6 veces el peso de todos los humanos vivos. En una sola cucharadita de tierra se pueden encontrar hasta 10 metros de estos filamentos. Estas redes aumentan hasta 100 veces la superficie de exploración de las raíces para captar agua y nutrientes.
Arquitectura del micelio fúngico. La arquitectura varía según las cepas y especies. Redes fotografiadas en el Instituto de Biofísica AMOLF en Ámsterdam.
Crédito: Corentin Bisot - VU Ámsterdam, AMOLF. Justin Stewart - SPUN
Aliados indispensables para el clima y la agricultura
Cada año, estas redes subterráneas entierran cerca de mil millones de toneladas de dióxido de carbono en los suelos. Este mecanismo natural desempeña un papel importante en la regulación del clima mundial. Sin estos hongos, una parte del carbono atmosférico permanecería en suspensión.
Los pastizales silvestres concentran el 40 % de esta biomasa fúngica. Sin embargo, son los ecosistemas menos protegidos. Su conversión en tierras agrícolas es 4 veces más rápida que la de los bosques. En las zonas cultivadas, la densidad de las redes cae casi a la mitad en comparación con los entornos naturales.
Hongos micorrícicos al microscopio en el Instituto de Biofísica AMOLF. Las estructuras circulares son esporas. El color se ha modificado para facilitar la lectura.
Crédito: Tomás Munita
Amenazas identificadas, soluciones posibles
El laboreo mecánico destruye físicamente los filamentos. Los fertilizantes y fungicidas alteran la relación entre las plantas y los hongos. Estas prácticas reducen la capacidad de los suelos para almacenar carbono y retener nutrientes. Los investigadores piden proteger mejor los pastizales aún silvestres.
El equipo propone inspirarse en métodos agrícolas menos invasivos, como la labranza cero o los cultivos biológicos. Mantener redes fúngicas densas permitiría reducir el uso de fertilizantes y mejorar la resiliencia de los cultivos frente a las sequías. Se considera prioritaria una colaboración entre científicos y agricultores.
Para saber más: ¿Cómo se miden las redes invisibles?
Los investigadores tomaron más de 16 000 muestras de suelo en todos los continentes. Cada muestra se analizó para contar los filamentos fúngicos. Un robot de imágenes fotografió más de 300 000 hifas (filamentos) cultivadas en laboratorio.
Estas mediciones locales sirvieron para entrenar un modelo de aprendizaje automático. El modelo integra datos climáticos, la naturaleza del suelo y el tipo de vegetación. Así puede predecir la densidad fúngica donde no se ha realizado ninguna recolección.
El mapa obtenido tiene una resolución de un kilómetro cuadrado. Solo quedan excluidas las capas de hielo y las zonas sin datos suficientes.