Wann hattest du das letzte Mal Erde in den Händen? Bei den meisten von uns kommt das selten vor. Dabei verdient das Fundament, auf dem sich unser Leben abspielt, viel mehr Aufmerksamkeit. “Wir wissen mehr über den Weltraum und die Tiefen des Ozeans als über den Boden unter unseren Füßen”, sagt der Evolutionsökologe Dr. Justin Stewart im Gespräch mit RESET.
Und das, obwohl dort eine verborgene Parallelwelt existiert: Untersucht man Erde unter dem Mikroskop, findet man sehr wahrscheinlich Spuren von Pilzen. Ein Teelöffel gesunder Erde kann bis zu 100 Meter ihrer feinen Fäden enthalten. Diese stammen aus komplexen unterirdischen Pilznetzwerken, die den Planeten umspannen und zu den ältesten bekannten Lebensformen zählen. Die Fähigkeit dieser Pilze, große Mengen Kohlenstoff über lange Zeiträume zu speichern, macht sie für unsere Ökosysteme unverzichtbar.
Ein internationales Forschungsteam hat nun erstmals die globalen Dimensionen dieser riesigen Untergrundnetzwerke untersucht. Dafür kombinierten die Wissenschaftler:innen Bodenproben mit Machine Learning, Satellitentechnologie und einem eigens entwickelten Roboter namens Prince. Das Ergebnis ist eine digitale Karte der weltweiten Pilzstrukturen. Sie ist online zugänglich und interaktiv, sodass nun jede:r mit wenigen Klicks dieses einzigartige System kennenlernen kann.
Fluoreszierende Pilzfäden
Die Pilzfäden im Video, das Stewart uns im Gespräch zeigt, sehen aus wie leuchtende Spinnweben. Es sind Hyphen – röhrenförmige Zellstränge von Pilzen, die zehn bis 50-mal dünner sind als menschliches Haar. “Diese arbuskulären Mykorrhizapilze entwickelten sich vor über 450 Millionen Jahren”, sagt Stewart. Damals ermöglichten sie den Pflanzen den Übergang vom Wasser ans Land, indem sie ihre fehlenden Wurzeln ersetzten. So halfen sie beim Aufbau ganzer Ökosysteme, wobei sie vollständig aus dem Untergrund arbeiteten: Mykorrhizapilze bilden keine Pilzkörper und bleiben uns Menschen deshalb verborgen.
Stewart ist Teil der „Society for the Protection of Underground Networks“ (SPUN), einer internationalen Organisation mit Sitz in den USA. Das Team aus Wissenschaftler:innen und Fachexpert:innen teilt die Faszination für die magische Untergrundwelt und hat es sich zur Aufgabe gemacht, sie zu schützen. Zusammen mit Corentin Bisot vom niederländischen AMOLF-Institut für Biophysik leitete Stewart das Forschungsprojekt um die zentrale Frage: Wie groß ist dieses globale unterirdische System? Im Juni 2026 veröffentlichten sie die Ergebnisse im Fachjournal “Science”.
Eines war schon im Vorfeld klar: In der Natur spielt dieses Netzwerk eine tragende Rolle. Arbuskuläre Mykorrhizapilze gehen mit etwa 70 Prozent der weltweiten Pflanzenarten einen intelligenten Tauschhandel ein. Sie versorgen die Pflanzen mit Wasser und Nährstoffen wie Stickstoff und Phosphor, die sie in ihren Untergrundnetzwerken binden. Im Gegenzug schicken die Pflanzen Kohlenstoff an die Pilze, die diesen speichern.
Das besondere Talent der Mykorrhizapilze liegt dabei nicht nur in der Aufnahme von Kohlenstoff, sondern auch in der Art der Speicherung: “Weil sie so lang und dünn sind, können die Hyphen Kohlenstoff so tief in die Böden einbringen, dass er sich physikalisch an Mineralien bindet. Wenn diese Bindung stattfindet, kann der Kohlenstoff Hunderte bis Tausende von Jahren dort bleiben”, sagt Stewart. Für das Klima ist das ein sehr effektiver, natürlicher Schutz: Denn solange der Kohlenstoff im Boden gebunden ist, kann er nicht als Treibhausgas in die Atmosphäre gelangen.
Im Video sieht man das Innere der leuchtenden Spinnweben in ständiger Bewegung. Fluoreszierende Partikel fließen durch sie hindurch: “Das sind die Echtzeit-Bewegungen von Kohlenstoff”, erklärt Stewart. Sichtbar werden sie dank eines besonderen Teammitglieds der Forschungsgruppe: Dem Roboter Prince, der eigens für das Projekt gebaut wurde.
Die Kartierung des Untergrunds
Um sich den Dimensionen des Untergrundnetzwerks anzunähern, analysierten die Forschenden Daten von 16.000 Bodenproben hunderter Wissenschaftler:innen an über 4.000 Standorten. Diese stammen aus verschiedensten Ökosystemen – von Wäldern, über Wüsten, bis zu Ackerflächen. Während der Analyse erkannte das Team, das die Datenmenge ausreichte, um mit Satellitentechnologie und maschinellem Lernen die globalen Strukturen der Untergrundnetzwerke vorherzusagen. So entstand die Idee, diese nicht nur zu vermessen, sondern auch zu kartieren und zu visualisieren.
Das AMOLF-Institut entwickelte dazu den Bildgebungsroboter Prince, der im Labor zum Einsatz kam. Dort arbeiteten die Forschenden mit Petrischalen, die durch eine Barriere in der Mitte getrennt waren – auf der einen Seite die Pflanze, auf der anderen Seite der Pilz. Über die Pilzhyphen blieben sie miteinander verbunden, sodass Nährstoffe und Kohlenstoff fließen konnten. Prince machte schließlich hochauflösende Bilder dieser Petrischalen. Insgesamt erfasste der Roboter mehr als 300.000 Replikate von Hyphen verschiedener Pilzarten und Pflanzen. “So konnten wir die Architektur der Netzwerke extrahieren”, sagt Stewart.
Mit diesen zusätzlichen Daten begann das Team, ein Machine-Learning-Modell zu entwickeln. Dessen Ziel war es, zu verstehen, wovon die Pilzdichte in einem bestimmten Gebiet abhängt. Die Forschenden trainierten das Modell auf Faktoren wie Landnutzung, Klima und Vegetation. Dabei identifizierten sie klare Zusammenhänge: So wurde zum Beispiel die im Schnitt höchste Dichte arbuskulärer Mykorrhizapilze in wildem Grasland gefunden.
Diese erkannten Muster nutzte das Team um in Regionen, aus denen keine Daten vorlagen, die Hyphendichte vorherzusagen. „Man kann sich das wie ein Raster aus Pixeln vorstellen. Weiß man, was sich in bestimmten Pixeln befindet, kann man das auf andere Pixel übertragen“, sagt Stewart. Das bedeutet natürlich nicht, dass hier keine Forschung mehr nötig ist. Im Gegenteil: Zukünftige Feldarbeit soll diese Schätzungen durch lokale Daten ersetzen.
Von der Erde zur Sonne – und das eine Milliarde Mal
110 Billiarden Kilometer – so lang wäre das entstehende Netzwerk, würde man jede arbuskuläre Mykorrhizapilzhyphe der obersten 15 Zentimeter Boden aneinanderreihen. Das entspricht etwa einer Milliarde Mal der Entfernung von der Erde zur Sonne. Die Forschenden berechneten außerdem die Biomasse dieses globalen Systems: Sie kamen auf etwa 300 Millionen Tonnen. Das ist ungefähr das Fünffache des Gewichts der gesamten Menschheit.
Was macht man mit so einer Erkenntnis? Die Antwort ist einfach: Sie muss möglichst viele Menschen erreichen, um Mykorrhizapilze ins Bewusstsein der Öffentlichkeit zu bringen. “Die Pilze verdienen genauso viel Aufmerksamkeit wie die Ozonschicht oder Plastik im Ozean”, sagt Stewart. Sie halten unsere Ökosysteme am Leben und sind wichtige Verbündete im Kampf gegen den Klimawandel.
Arbuskuläre Mykorrhizapilze allein binden etwa vier Milliarden Tonnen Kohlendioxid pro Jahr. Nimmt man weitere Mykorrhizapilzarten hinzu, die ähnliche Funktionen erfüllen, speichern sie insgesamt sogar mehr als 13 Milliarden Tonnen jährlich. Das entspricht etwa 35 Prozent der weltweiten CO2-Emissionen aus fossilen Brennstoffen.
Pilze sind vielseitiger, als man denkt
Ob als Baumaterial, Leder-Ersatz oder Batterie – Pilze stecken voller Potenzial. RESET hat in der Vergangenheit einige ihrer erstaunlichsten Anwendungen vorgestellt:
- Werden Pilzbatterien die Energiequelle der Zukunft?
- Werden die Gebäude der Zukunft aus Pilzen gebaut?
- Fungi-Power: Diese Pilze können Leder ersetzen
- Pilze mit Appetit auf Bauschutt
- Schimmelpilz statt Chemokeule – wie Pilze bald Batterien recyceln könnten
SPUN setzt sich intensiv dafür ein, dass Politik und Entscheidungsträger:innen dieses Wissen aufgreifen. Natur- und Klimaschutzmaßnahmen sollen künftig auch Pilze einbeziehen. Chile geht dabei voran: Dort sind Pilze schon seit 2013 gesetzlich geschützt. Möglich gemacht hat das die Fungi Foundation, eine Partnerorganisation von SPUN, die sich in Chile bereits seit 2010 für ihren Erhalt einsetzt. Unter dem Motto „Flora, Fauna, Funga“ kämpft die Organisation für die Gleichstellung von Pilzen mit Pflanzen und Tieren im Umweltschutz. Auch die UN warb bereits öffentlich für die Aufnahme dieses dritten „F“.
Schützt den Boden, schützt die Pilze
Lassen wir den Blick schweifen, richten wir ihn meist geradeaus oder nach oben – ins All, zu den Sternen. Dabei liegt uns eine faszinierende Welt zu Füßen. Unter jedem Quadratmeter Boden finden sich weit mehr Organismen, als es Menschen auf der Erde gibt. 59 Prozent aller Arten auf der Erde leben ganz oder teilweise im Boden. Kein anderer Lebensraum ist artenreicher – nicht einmal die Ozeane.
“Der Boden ist ein zerbrechliches und kostbares Ökosystem, das wir untersuchen, wertschätzen und bewahren müssen”, sagt Stewart. Einen großen Einfluss auf seine Qualität hat die Landwirtschaft. Daten zeigen, dass großflächige landwirtschaftliche Nutzung die Netzwerkdichte der Pilze etwa um die Hälfte verringert. Dadurch gerät der Nährstoffkreislauf durcheinander und es kann weniger Kohlenstoff gespeichert werden, was den Boden insgesamt weniger widerstandsfähig macht.
Stichproben der Erde in der Mojave-Wüste Mykorrhizapilze leiden besonders unter dem Einsatz von Pflanzenschutzmitteln, wie eine im Januar 2026 veröffentlichte Studie feststellte. 70 Prozent der europäischen Böden weisen Pestizidrückstände auf. Am häufigsten eingesetzt werden Fungizide – Wirkstoffe gegen Pilze – mit einem Anteil von 54 Prozent. Diese drängen die Pilznetzwerke zurück. Neben landwirtschaftlichen Flächen finden sich Pflanzenschutzmittel auch in Wäldern und Wiesen. Die Forschenden vermuten, dass Wind die Mittel weiterträgt.
Gleichzeitig gibt es auch Wege, die Pilzdichte zu erhöhen und so die Gesundheit des Bodens zu unterstützen – zum Beispiel durch regenerative Anbaumethoden. Wie gut sich Mykorrhizapilze im Ackerboden ansiedeln, hängt stark davon ab, wie ein Feld bewirtschaftet wird: Wird der Boden seltener gepflügt, schont dies das feine Hyphengeflecht der Pilze. Auch das Durchwechseln der Anbaupflanzen kann für die Bodenpilze förderlich sein. Maßvolle organische Düngung wirkt sich außerdem günstiger aus als mineralische Düngung. Reichert ein gesundes Netzwerk von Mykorrhizapilzen den Boden mit mehr Nährstoffen an, kann im Idealfall auch der Einsatz von Düngemitteln reduziert werden.
Stewarts Vision für die Zukunft? „Was ich sehen möchte, ist das weltweit erste Naturschutzgebiet für Bodenleben“, sagt der Wissenschaftler. „Es könnte ein Grasland in Kasachstan sein oder die Flint Hills Prärie in Kansas. Oberirdisch sieht es vielleicht langweilig aus. Aber unterirdisch findet man einen der komplexesten Lebensräume und eine Reihe von Wechselwirkungen allen Lebens auf der Erde.“
