Gesteinsfressende Pilze helfen Pflanzen beim Mineralienabbau

Für Bäume gehört Kalzium zu den essentiellen Mineralstoffen, sie nehmen es mit den Wurzeln auf. Neue Untersuchungen von Geowissenschaftlern zeigen,

Diese in der aktuellen Ausgabe des Fachmagazins Nature veröffentlichten Ergebnisse habne sowohl für die Forstwirtschaft als auch für die Waldökologie Bedeutung. Sie helfen Wissenschaftlern zudem, die Auswirkungen von saurem Regen auf die Waldökosysteme besser zu verstehen.

Bisland glaubten Forscher, dass Bäume ihren Mineraledarf vor allem über das lose an die Oberflächen der Bodenkörner gebundene Kalzium decken, den „pflanzenverfügbaren Pool“. Ein weitaus größerer Teil des Kalzium ist im Boden jedoch in Silkatmineralen des Gesteins gebunden. Es wird im Laufe von tausenden von Jahren langsam durch Erosion des Gesteins freigesetzt und steht erst dann dem Ökosystem zur Verfügung – zumindet glaubten das die Wissenschaftler. Ein direkterAbbauweg vom Gestein zur Pflanze war nicht bekannt.

„Durch die Experimente fanden wir heraus, dass es neben dem bisher bekannten pflanzenverfügbaren Kalzium im Boden und dem im Silikatgestein gebundenen auch einen dazwischen liegenden Pool des Minerals gibt. Das Kalzium liegt hier in einem Kalziummineral namens Apatit vor und kann ebenfalls von Pflanzen genutzt werden.“, erklärt Blum.

Bäume nehmen das Mineral jedoch nicht direkt aus dieser Quelle auf. Stattdessen verlassen sie sisch auf die tätige Mithilfe von speziellen Pilze, die symbiotisch an den Pflanzenwurzeln leben. Fürhere Forschungen hatten bereits gezeigt, dass diese Pilze feine Ausläufer ¿ Hyphen ¿ aussenden, die organische Säuren abgeben und mineralische Partikel durchdringen können. Die Säuren lösen das Mineral rudn um die Hyphen und setzen so essentielle Nährstoffe und Spurenelemente wie Kalzium, Phosphor und Natrium frei. Dass auch die Pflanzen das solchermaßen losgelöste Mineralien dirwkt nutzen, hat nun erstmals die STudie von Blum und seinen Kollegen gezeigt.

„Aus unseren Beobachtungen schließen wir, dass einige Bäume tatsächlich nur das freie Kalzium im Boden nutzen können, andere dagegen die Fähigkeit besitzen, die Hyphen ihrer Pilzsymbionten in kalziumreiche Minerlien wachsen zu lassen und so das Apatit zu finden“, sagt Blum. „Statt Kalzium zu trinken, bauen sie es gezielt ab.“

Die Frage, wie viel Kalzium den Bäumen tatsächlich zur Verfügung steht, ist entscheidend für das Verständnis der Waldökosysteme und ihrer Reaktion auf den sauren Regen, denn dieser wäscht das Kalzium aus dem Boden aus und nimmt so den Pflanzen eine wichtige Mineralienquelle. Die Entdeckung, dass einige Bäume auch unter solchen Bedingungen ihren Kalziumbedarf decken können, indem sie es durch Pilze aus tieferen Bodenschichten abbauen, ist prinzipiell eine gute Nachricht. Aber, wie Blum betont, der SCHaden durch den sauren Regen ist damit nicht weniger dramatisch.

(Quelle: Universität von Michigan, 27.06.2002)

Geonet News vom 02.07.2002