菌類の広大なネットワークが気候変動との戦いの鍵を握る可能性

トビー・キアースはアムステルダムの自由大学の進化生物学の教授であり、菌類の研究により、自然そのものがどのように気候危機を解決できるかについての発見につながりました。 キース氏は、私たちが地上で成長するキノコの驚くべき多様性を超えて、私たちが見落としている隠れたシステム、つまり土壌全体に広がり、木や植物の根に栄養を与える菌類の巣に目を向けています。

彼女の研究室では、炭素分子の流れが、溶岩ランプの油状の泡のように、キースのコンピューター画面を横切って流れています。 ライトアップされて拡大された炭素は、広大な地下の菌類ネットワークを構成する綿毛管のインフラストラクチャーを通って移動しています。 これらのシステムは土壌の生きたバイオマスの 3 分の 1 を構成し、土壌を結び付けて地球上の生命の多くを維持しています。 土壌には地球上の地球上の炭素の約 75% が含まれており、菌類は重要な役割を果たしています。 彼らは気候変動の解決を目指す「強力だが過小評価されている同盟国」だとキアース氏は語った。

月曜日、科学雑誌カレント・バイオロジーは、ブルームバーグ・オピニオンが早期アクセスを与えられたキアーズ氏との共著による画期的な研究をセル・プレスに発表し、菌根として知られる菌類のグループが130億トン以上の二酸化炭素を吸い取って貯蔵していることを明らかにした。毎年。 これは中国と米国を合わせた年間温室効果ガス排出量に近い。

この研究は、これらの地下ネットワークを通ってどれだけの炭素が移動するかを計算した最初の研究です。 この影響は、気候科学者だけでなく、政策立案者、投資家、イノベーターにとっても重要であり、大気から過剰な炭素を除去するという世界的な取り組みにおいて菌類が果たす役割を理解し、支持する必要がある。

支援が切実に必要とされています。地球の菌根ネットワークは森林破壊と工業的農業の攻撃にさらされており、耕作や化学肥料や農薬の過剰散布によってこれらのシステムが枯渇しています。 暑さ、干ばつ、その他の気候圧力も被害をもたらしています。 現在の傾向を考慮すると、地球の土壌の 90% 以上が今世紀半ばまでに劣化し、土壌内の菌類のネットワークも劣化するでしょう。

キアーズの研究は、真菌の重要性を定量化することによって、行動へのロードマップを示唆しています。 米国農務省は、この分野への研究活動を拡大するだけでなく、再生型農業への移行を奨励する必要がある。 不耕起農業には、土壌とその生きたバイオマスをそのままにし、作物の収量を向上させ、コストを節約する、要件ではないにしても、見返りがあるはずです。 この方法は米国の農地の約 3 分の 1 でのみ使用されており、大量採用に値します。

投資家は、化学物質の使用を最大 90% 削減できる新興の AI 農業ロボットやドローン技術など、精密農業ツールの開発に資金を提供することで自分の役割を果たすことができます。 莫大な資金の流れを引き寄せている炭素回収・貯蔵技術に取り組む革新者は、菌根ネットワークの研究からモデルを借用すべきだ。この巨大な生きた機械は、炭素の隔離についての独創的な洞察を提供してくれる。

キアース氏は、菌根を、植物が光合成によって取り込む炭素と引き換えに、窒素、リン、その他の栄養素を樹木や作物の根に供給する「生態系エンジニア」であると説明した。 その後、菌類はその炭素を利用して成長し、地上システムと地下システムの間に栄養の好循環を生み出します。

これらの菌類は、植物の栄養素の 80% 以上を自然に提供できます。 しかし、化学肥料をたっぷりと含んだ作物は炭素を菌類に移すことができず、地下ネットワークにダメージを与えることが多い。

現在の窮地に陥っている状態でも、地下システムの複雑さは異常です。1 本の長いフィラメントに伸ばすと、世界中の土壌中の菌類ネットワークの全長は、銀河系の幅の約半分になります。 「これは 4 億年前の生命維持システムであり、生物界の驚異の 1 つと言えます」とキアーズ氏は語った。

おそらくさらに驚くべきことは、私たちが理解していることがいかに少ないかということです。植物の根から炭素を引き出すだけでなく、炭素を伝導して保持するのに最も優れているのは、どの種の地下菌類でしょうか? まだ分​​かりません。 キース博士は、土壌を「粘着性」にし、ネットワークを継続的に侵食し貯蔵された炭素を放出するバクテリアを撃退しながら土壌を結合させるのに役立つ真菌化合物である「滲出液」の役割を研究している。 より多くの炭素が地下に閉じ込められるようにするには、浸出液やその他の化合物をどうすれば増やすことができるでしょうか?

まだ発見も研究もされていない地下菌類がおそらく数万種存在すると思われます。 科学者がこの領域を理解し、地図を描けば、システムを「微調整」して炭素輸送能力を高めることができるでしょう。

キアーズ氏は菌類が詰まった土壌サンプルを収集するために世界中を旅し、新しく設立した地下ネットワーク保護協会 (SPUN) を通じて地元の科学者の世界的な集団と協力しています。 彼らは AI モデルを使用して、菌根生物多様性のホットスポットを予測します。 現場では、彼らは地上で見られる「子実体」として知られるキノコ（ぬるぬるした、紫色の、毛深い、ワックス状の、透明なキノコ）がないか地表をスキャンします。これらのキノコは、地表下のネットワークの潜望鏡として機能します。 彼らは真菌の DNA を抽出し、それを配列決定のために送ります。

GlobalFungi および Crowther Lab との協力によるこのサンプリング プロジェクトは、10,000 か所の場所にまたがり、地球上の真菌ネットワークのオープンソース マップを構築することを目的としています。 この地図は炭素隔離のホットスポットを図示し、干ばつや暑さに最も耐えられる菌類の種を特定するのに役立ち、脆弱な農地の土壌に導入するのに役立つ可能性がある。

キアーズの研究は、気候変動と戦うための有望な新たな舞台を提供するが、それは気候科学者、政策立案者、投資家がこの新しい知識を利用して、根底にある生命の網を劣化させるのではなく保護しながら収量を増加させる保全戦略や食糧システムを設計する場合に限られる。

ブルームバーグのオピニオンからの詳細:

• 億万長者のグリーンエネルギーの夢は幻想である: David Fickling

• エクソンが気候コストについて語らないこと：ゴングロフとデニング

• エクソンは二酸化炭素だけでなくドルも獲得している：リアム・デニング

(3 番目の段落を、100 万トンではなく 130 億トンに修正します。)

このコラムは、必ずしも編集委員会またはブルームバーグ LP およびその所有者の意見を反映しているわけではありません。

アマンダ・リトルは、ブルームバーグ・オピニオンのコラムニストで、農業と気候を担当しています。 彼女はヴァンダービルト大学のジャーナリズムとサイエンスライティングの教授であり、『The Fate of Food: What We'll Eat in a Bigger, Hotter, Smarter World』の著者でもあります。

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