Mörka svampar i trädens rotsystem fungerar som kassaskåp för kolinlagring

Mörka svampar, så kallade septatendofyter, frodas i karga skogsområden. Det framkommer i en ny kartläggning som sträcker sig från norra Norge, via Finland till Italien. De mörka svamparna är hittills ganska ostuderade i skogssammanhang, men har en mängd positiva egenskaper – inte minst för klimatet.

– De kan hjälpa att skydda trädet mot stress och patogener och verkar vara väldigt viktiga för kolinlagring, säger forskaren Tarquin Netherway vid Sveriges lantbruksuniversitet.

Netherway har ägnat sin forskarkarriär åt att studera symbioser mellan växter, träd och svampar.

– Jag blev intresserad av det när jag gjorde min kandidatexamen. Jag insåg hur viktigt mikrober och svampar är för trädekologi och våra ekosystem.

Mer än 80 procent av jordens växter har en symbios med svampar. Fenomenet kallas mykorrhiza. Med hjälp av dessa nätverk kan exempelvis ett träd förstora sitt rotsystem många gånger. Svamparna förser träden och växterna med näring och vatten medan de i gengäld får energi i form av socker från fotosyntesen.

Svampar kan vara encelliga som jäst eller ta form av större organismer som exempelvis producerar de svampar vi ser ovan ytan. Många är positiva för växter, som beskrivet ovan, medan andra är neutrala och vissa rentav skadliga.

– Det finns ett spektrum av interaktioner, säger Netherway.

Men en sak är säker, det finns alltid svampar i trädens rotsystem. Men exakt vilka svampar, hur många och vad de gör ville Netherway och hans kollegor ta reda på. Därför genomförde de en storskalig fältstudie som omfattade 18 platser runtom i Europa, från norr till söder. En av provplatserna är nära Rovaniemi i norra Finland. Inom ramen för studien samlade man in rotprov från trädarterna björk, al och rönn.

– Vi ville se hur interaktionen mellan svampar och mikrober ändrades i olika klimat och jordmånsförhållanden. Det gjorde vi genom att titta på de olika svamparna som koloniserade rötterna.

De gjorde då en ganska överraskande upptäckt. Förutom mykorrhiza-symbiosen hittade man en stor mängd svamp som lever inom trädrötterna, så kallade mörka septatendofyter. De svamparna är inte välstuderade och hittills har man trott att de mest suttit och väntat på att rötterna ska dö. Men så var tydligen inte fallet.

– Det vi upptäckte var att när det finns mycket av dessa svampar så påverkar de andra mikrober och deras funktioner, till exempel näringsämnesomsättning. Den kan också skydda mot patogener. Det verkade som att när det fanns mycket av de här svamparna så fanns det också mindre patogener bland rötterna och i jorden runt trädet. Annan tidigare forskning visar att de skyddar växter mot stress.

En stor mängd mörka svampar verkar vara en indikator för hårda miljömässiga förhållanden för trädarterna.

– De mörka svamparna hjälper ett träd i stressande miljöer.

I proverna från Rovaniemi hittade man mycket septatendofyter, vilket då alltså kan vara orsaken till att träd kan växa så framgångsrikt i regionen.

– Det är nära Arktis och är kallt. Det är inte en väldigt gynnsam miljö för andra symbioser, så det kan vara att de förlitar sig mycket på de här mörka svamparna.

Svamparna är mörka eftersom de tillverkar melanin, samma färgämne som vi har i vår hud.  Melaninet gör också att de är väldigt resistenta mot organisk nedbrytning, vilket i sin tur är en bra sak för klimatet.

– De verkar vara väldigt viktiga för kolinlagring. På grund av att svampar med mycket melanin bryts ned långsamt så stannar biomassan, kolet, i jorden en lång tid. Det här verkar vara speciellt viktigt för kolinlagring i boreala skogar.

Så man kan kalla dem lite av ett kassaskåp för kolinlagring?

– Ja, lite så.

Dessa mörka svampar är heller inte så beroende av trädet för sin överlevnad, utan kan lätt ta till sig näring och kol från olika organiska materia den hittar.

– Den är flexibel, det är en av svampens styrkor.

Hur svåra är de här att upptäcka?

– Du kan bara se dem om du tar rotprov. Man måste rena rötterna med en viss typ av kemikalier och sen ska man färga dom och kolla på dem genom ett mikroskop. Förutom att titta på svamparna i mikroskopet, som är en äldre metod, extraherade vi även dna från jord och rötter så att vi kunde karakterisera bakterierna, svamparna och deras gener så att vi kunde få en uppfattning om vilka de är och vad de är kapabla att göra.

Men dessa mörka svampar fyllda av melanin är alltså inte en helt ny upptäckt, konstaterar Nethweray.

– Man har vetat länge att de funnits, men man har bara antagit att de inte gör så mycket. Alla har varit så fokuserade på mykorrhizan. Men det arbete som gjorts på septatendofyter har faktiskt till stor del gjorts av finländska forskare, säger han.