Os fungos micorrízicos arbusculares vivem em simbiose com mais de 70% das plantas terrestres. Há 475 milhões de anos, eles fornecem água e minerais às plantas, em troca de carbono produzido pela fotossíntese. Até agora, ninguém havia tentado estimar sua densidade em escala planetária.
Mapa mundial da densidade de hifas de fungos micorrízicos arbusculares.
Crédito: Truth & Beauty / Moritz Stefaner. Justin Stewart - SPUN
Números que superam o entendimento
Reunindo mais de 16.000 amostras de solo e utilizando aprendizado de máquina, os pesquisadores calcularam que o comprimento total desses filamentos chega a 110 quadrilhões de quilômetros. "110 o quê?" nos perguntarão alguns: isso corresponde a 110.000 bilhões, mas para melhor representar essa distância, saiba que equivale a... quase um bilhão de viagens de ida e volta entre a Terra e o Sol! A extensão da densidade e da distribuição das redes fúngicas está representada em uma visualização interativa neste site.
A massa desses fungos representa cerca de 300 megatoneladas de carbono, ou seja, 4 a 6 vezes o peso de todos os humanos vivos. Em uma única colher de chá de terra, podem ser encontrados até 10 metros desses filamentos. Essas redes aumentam em até 100 vezes a superfície de exploração das raízes para captar água e nutrientes.
Arquitetura do micélio fúngico. A arquitetura difere conforme as linhagens e espécies. Redes imageadas no Instituto de Biofísica AMOLF em Amsterdã.
Crédito: Corentin Bisot - VU Amsterdam, AMOLF. Justin Stewart - SPUN
Aliados indispensáveis para o clima e a agricultura
A cada ano, essas redes subterrâneas enterram cerca de um bilhão de toneladas de dióxido de carbono nos solos. Esse mecanismo natural desempenha um papel importante na regulação do clima global. Sem esses fungos, parte do carbono atmosférico permaneceria em suspensão.
As pastagens selvagens concentram 40% dessa biomassa fúngica. No entanto, são os ecossistemas menos protegidos. Sua conversão em terras agrícolas é 4 vezes mais rápida que a das florestas. Nas áreas cultivadas, a densidade das redes cai quase pela metade em comparação com os ambientes naturais.
Fungos micorrízicos ao microscópio no Instituto de Biofísica AMOLF. As estruturas circulares são esporos. A cor foi modificada para legibilidade.
Crédito: Tomás Munita
Ameaças identificadas, soluções possíveis
A lavoura mecânica destrói fisicamente os filamentos. Os fertilizantes e fungicidas perturbam a relação entre plantas e fungos. Essas práticas reduzem a capacidade dos solos de armazenar carbono e reter nutrientes. Os pesquisadores pedem maior proteção das pastagens ainda selvagens.
A equipe propõe inspirar-se em métodos agrícolas menos invasivos, como o plantio direto ou a agricultura biológica. Manter redes fúngicas densas permitiria reduzir o uso de fertilizantes, melhorando ao mesmo tempo a resiliência das culturas diante das secas. Uma colaboração entre cientistas e agricultores é considerada prioritária.
Para saber mais: Como se medem redes invisíveis?
Os pesquisadores coletaram mais de 16.000 amostras de solo em todos os continentes. Cada amostra foi analisada para contar os filamentos fúngicos. Um robô de imagem fotografou mais de 300.000 hifas (filamentos) cultivadas em laboratório.
Essas medições locais serviram para treinar um modelo de aprendizado de máquina. O modelo integra dados climáticos, a natureza do solo e o tipo de vegetação. Ele pode assim prever a densidade fúngica onde nenhuma coleta foi realizada.
O mapa obtido tem uma resolução de um quilômetro quadrado. Apenas as calotas polares e as áreas sem dados suficientes são excluídas.