In einer kommerziellen Baumschule nahe Evans im Westen Louisianas sind fünf Millionen Kiefernsämlinge auf zwölf riesigen kreisförmigen Bewässerungstischen angeordnet, jeder so breit wie ein Fußballfeld. Im vergangenen September wurden viele dieser jungen Bäume mit einer Flüssigkeit besprüht, die wie schlammiges Wasser aussah.
Die Flüssigkeit war tatsächlich ein Extrakt, der Hunderte Arten wilder Bodenpilze enthielt. Brad Ouseman, der Leiter der Baumschule, ist zuversichtlich, dass diese Pilzbehandlung die Erträge steigern und den Bedarf an Kunstdünger verringern wird.
„Wenn der Januar kommt, werden Sie den Unterschied zwischen diesem Sämling und jenem sehen“, sagt Ouseman und zeigt auf getrennte Reihen besprühter und unbesprühter Kiefern.
Colin Averill, Gründer des Start-ups Funga, das das Spray lieferte, vergleicht die Behandlung mit einer fäkalen Mikrobiom-Transplantation für junge Kiefern. So wie Ärzte heute bestimmte Darmerkrankungen erfolgreich behandeln, indem sie gesunde Mikroben von Spendern auf Patienten übertragen, behandelt Funga junge Kiefern mit wilden Mikroben, die aus den Böden gesunder Kiefernwälder entnommen werden.
„Wir versuchen nicht, einzelne Teile der Bodengemeinschaft zu isolieren; wir nehmen das Ganze“, erklärt Averill. „Dadurch erhalten wir die gesamte Komplexität und alle Interaktionen, die damit einhergehen.“
Das Ziel ist es, Bäume zu produzieren, die schneller wachsen, mehr Kohlendioxid absorbieren und weniger auf Kunstdünger angewiesen sind.
Die Baumschule Evans versorgt das weitläufige Netz intensiv bewirtschafteter Kiefernplantagen, das sich über mehr als 12 Millionen Hektar in 13 südlichen US-Bundesstaaten erstreckt – ein Gebiet, das als „die Holzschüssel der Welt“ bekannt ist.
Die in Evans gezüchteten schnell wachsenden Lobolly-Kiefern, eine in den südöstlichen USA heimische Art, sind vollständig auf unterirdische Pilzpartner angewiesen. Ektomykorrhiza-Pilze (ECM) verweben sich mit den Kiefernwurzeln und bilden das, was Kabir Peay, ein Pilzökologe von Stanford, ein „Hybridorgan“ nennt – teils Pflanze, teils Pilz –, das wie ein Handelsplatz für Nährstoffe fungiert, die für das Wachstum essentiell sind.
Diese Pilznetzwerke erstrecken sich in den umgebenden Boden, sammeln Stickstoff, Phosphor und andere Nährstoffe und liefern sie dann an den Baum im Austausch für energiereiche Zucker. Peay stellt fest, dass Kiefern und ECM-Pilze voneinander abhängen: „Wir finden wirklich nicht das eine ohne das andere.“
Peays Forschung legt nahe, dass die biologische Vielfalt der Bodenpilze für gesunde Bäume und Wälder entscheidend ist. Ein einzelner Baum kann mit Hunderten von Pilzarten assoziiert sein, von denen jede unter verschiedenen Bedingungen Zugang zu unterschiedlichen Nährstoffen hat. In einer Studie aus dem Jahr 2018 zeigte er, dass selbst eine zweimonatige Verzögerung bei der Aufnahme der richtigen Pilze durch Sämlinge ihr Wachstum erheblich hemmen kann.
Im gesamten südlichen Kieferngürtel führt jeder Kahlschlag zu einer starken Dezimierung der Pilzgemeinschaften, die junge Bäume am dringendsten benötigen. Infolgedessen, so argumentiert Funga, ist das Wachstum oft suboptimal und von Kunstdünger abhängig.
Fungas eigene genomische Untersuchungen deuten darauf hin, dass nach dem Holzeinschlag etwa 75 % der ECM-Pilzvielfalt verschwindet – eine Zahl, die mit Studien aus skandinavischen und kanadischen Kiefernwäldern übereinstimmt. Das Unternehmen sagt, die Erholung dauere etwa 30 Jahre, aber die Bäume werden in Zyklen von 15 bis 25 Jahren geerntet, was bedeutet, dass einige Kiefern möglicherweise nie voll ausgereifte ECM-Netzwerke erleben.
Rachel Cook, Professorin für Forstwirtschaft an der North Carolina State University, warnt davor, dass der Zeitrahmen für die Erholung von ECM-Pilzen eine ungelöste wissenschaftliche Frage bleibt. Sie stimmt zu, dass es zu erheblichen Störungen kommt, vermutet aber, dass wärmere südliche Böden eine schnellere Erholung ermöglichen, als Fungas Schätzung nahelegt.
Dennoch behauptet Funga, dass Bäume davon profitieren, von Anfang an den produktivsten ECM-Pilzen ausgesetzt zu sein. Um dies zu erreichen, untersucht das Team Waldböden im gesamten Südosten. Wenn sie florierende Pilzgemeinschaften finden, verwenden sie diese als Impfstoffe in kleinen Versuchen. Die vielversprechendsten Gemeinschaften werden dann unter Verwendung von natürlichem organischem Material als Substrat kultiviert – im Wesentlichen werden Komposthaufen im Wald angelegt – bevor die Extrakte in industriellen Baumschulen in größerem Maßstab angewendet werden.
Das 2022 gegründete Unternehmen impfte in seinem ersten Jahr etwa 500 Acres. Bis 2025 hatte sich dies auf etwa 25.000 Acres ausgeweitet. Averill schätzt, dass sein Start-up im letzten Jahr jede 40. im südöstlichen Kieferngürtel gepflanzte Lobolly-Kiefer behandelt hat.
Die ersten Ergebnisse sind ermutigend. „An einigen Standorten haben wir Wachstumssteigerungen von über 100 % gesehen“, sagt er. „Insgesamt streben wir eine durchschnittliche Wachstumssteigerung von 30 % an. Wir glauben, dass wir kurz davor sind, dies zu erreichen.“
Cook, die auch die Forest Productivity Cooperative, eine internationale akademisch-industrielle forstwirtschaftliche Forschungsgruppe, mit leitet, stellt fest, dass eine Steigerung von 30 % durch Düngung „ziemlich typisch“ ist. Das bedeutet, dass Fungas biologische Behandlung möglicherweise nahe an die Gewinne herankommt, die derzeit mit teuren chemischen Inputs erzielt werden, was genau das Ziel des Unternehmens ist.
„Ich denke wirklich, dass dies ein großer nächster Schritt im Management südöstlicher Wälder sein könnte“, sagt Cook. „Ich bin optimistisch, aber vorsichtig, weil wir mehr Daten benötigen.“
Lobolly-Kiefernsämlinge nach der Impfung in einer kommerziellen Baumschule. Jeder kleine Baum muss schnell Partnerschaften mit Bodenpilzen eingehen – ohne sie fällt es Kiefern schwer, die Nährstoffe zu erhalten, die sie zum Anwachsen und Gedeihen benötigen.
Viele Böden unter südlichen Kiefernplantagen weisen einen Mangel an wichtigen Nährstoffen auf, teilweise aufgrund jahrzehntelanger intensiver Tabak- und Baumwolllandwirtschaft, bevor in den 1930er Jahren die kommerzielle Forstwirtschaft übernahm. Obwohl sich diese Böden unter fast einem Jahrhundert kontinuierlicher Waldbedeckung langsam erholen, bleiben Nährstoffdefizite bestehen.
Während die geordneten Reihen von Kiefern im gesamten Südosten der Landwirtschaft ähneln mögen, sagt Cook, dass der Vergleich irreführend ist. Kiefernbestände werden höchstens dreimal in 25 Jahren gedüngt, mit Bodeneingriffen nur bei der Ernte. „Unser ‚intensives‘ Management ist im Vergleich zur Landwirtschaft minimal“, erklärt sie.
Aber Averill hofft, dass die Pilzimpfung chemische Düngung letztendlich vollständig ersetzen könnte – eine kostengünstige, sich selbst erhaltende Alternative zu von fossilen Brennstoffen abhängigen Inputs, deren Preise in den letzten Jahren stark gestiegen sind.
Averill, der zuvor in der akademischen Welt tätig war, zeigte in seiner Forschung, dass die Zusammensetzung von Bodenpilzgemeinschaften das Waldwachstum und die Kohlenstoffspeicherung ebenso stark vorhersagt wie Niederschlag – eine Erkenntnis mit bedeutenden Implikationen.
Er gründete Funga 2022 in der Überzeugung, dass aufkommende Umweltmärkte, einschließlich Kohlenstoffmärkte, als neue „Finanzmaschine“ dienen könnten, um vielversprechende Forschung in praktische Lösungen für die Klima- und Biodiversitätskrise zu verwandeln. Im letzten Jahr unterzeichnete Funga seinen ersten großen kommerziellen Vertrag: einen elfjährigen, millionenschweren Kohlenstoffentfernungsdeal mit Netflix.
Kohlenstoffmärkte stehen vor ernsthaften Herausforderungen. Eine umfassende Überprüfung aus dem Jahr 2025 kam zu dem Schluss, dass die meisten Kompensationsprogramme von anhaltenden Problemen geplagt waren und keine echten Emissionsreduktionen erbracht haben, obwohl sie feststellte, dass es hochwertige Projekte gibt. Häufige Mängel sind mangelnde Zusätzlichkeit – die Gutschrift für Projekte, die ohnehin stattgefunden hätten – und fehlende Dauerhaftigkeit, bei der in Bäumen gespeicherter Kohlenstoff später durch Feuer oder den Abbau kurzlebiger Waldprodukte wie Pappe freigesetzt wird.
Averill räumt diese Probleme ein. „Greenwashing ist absolut real“, sagt er. Aber er argumentiert, dass Fungas Modell diese Schwachstellen direkt angeht. Die Gutschriften basieren ausschließlich auf dem zusätzlichen Wachstum der Bäume im Vergleich zu passenden, unbehandelten Kontrollflächen. Und durch vertragliche Verpflichtung der Landbesitzer, Bäume bis zur Sägerundholzgröße wachsen zu lassen, bevor sie geerntet werden, lenken Fungas Projekte das Holz in Richtung Schnittholzproduktion. In der Forstwirtschaft und im Bauwesen wird Kohlenstoff in relativ dauerhaften Formen gespeichert, im Gegensatz zur Verwendung für Zellstoff oder Biomasse.
Ein Traktor sprüht einen Pilzimpfstoff auf Kiefernsämlinge auf den ausgedehnten Bewässerungstischen einer kommerziellen Kiefernbaumschule. Dieser flüssige Extrakt, reich an Hunderten von Arten wilder Bodenpilze, wird auf Millionen von Sämlingen aufgebracht, bevor sie in Kiefernplantagen im Süden der Vereinigten Staaten gepflanzt werden.
Da Fungas Behandlungen durch Kohlenstoffeinnahmen finanziert werden, können Landbesitzer kostenlos teilnehmen. Für Landmanager, die mit begrenzten Budgets arbeiten, muss die Pilzimpfung jedoch letztendlich ihren Wert im Vergleich zu Düngemitteln und anderen Methoden unter Beweis stellen.
Fungas Ambitionen gehen weit über südliche Kiefern hinaus. „Unser nächstes großes Ziel ist die Douglasie im pazifischen Nordwesten“, sagt Averill, der auch an Feldversuchen in Wales beteiligt ist, bei denen sowohl Laubbäume als auch Sitka-Fichten geimpft werden.
Unabhängig davon, ob Pilzimpfstoffe die südliche Kiefernforstwirtschaft verändern, glaubt Peay, dass das größere Unterfangen – das Verständnis der Ökologie von Organismen, die die Wissenschaft gerade erst zu katalogisieren beginnt – das wahre Ziel ist. Wenn Funga optimale Pilzgemeinschaften identifizieren und effektiv auf empfängliche junge Bäume übertragen kann, sagt er, „wäre das ein wirklich großer Durchbruch.“
**Häufig gestellte Fragen**
FAQs zu Hybridorganen im Waldmanagement
**Anfängerfragen**
**Was ist in diesem Zusammenhang ein Hybridorgan?**
Es handelt sich nicht um einen einzelnen neuen Organismus, sondern um eine starke natürliche Partnerschaft. Es bezieht sich auf die gezielte Kombination spezifischer Bäume mit nützlichen Pilzen, um ein leistungsstarkes Wurzelsystem zu schaffen, das beiden hilft, zu gedeihen.
**Wie arbeiten Bäume und Pilze zusammen?**
Die Pilze bilden ein riesiges netzartiges Geflecht, das sich mit den Baumwurzeln verbindet. Die Pilze absorbieren Wasser und Nährstoffe aus dem Boden und tauschen sie gegen Zucker ein, die der Baum durch Photosynthese produziert. Es ist eine gegenseitige Vereinbarung.
**Was ist das Hauptziel dieser Partnerschaften?**
Gesündere, widerstandsfähigere Wälder schneller wachsen zu lassen. Dies kann bei der Wiederaufforstung, der Wiederherstellung geschädigter Flächen und der Schaffung von Wäldern helfen, die besser gegen Dürre, Krankheiten und Klimawandel gewappnet sind.
**Ist das genetische Modifikation oder etwas Künstliches?**
Nein, es ist kein GVO. Wir erleichtern lediglich eine Partnerschaft, die natürlicherweise in Wäldern vorkommt. Die Innovation liegt in der Auswahl und Anwendung der besten Pilzpartner für spezifische Ziele, ähnlich wie bei einem präzisen Probiotikum für den Boden.
**Vorteile & Anwendungen**
**Was sind die größten Vorteile für den Wald?**
- **Schnelleres Wachstum:** Sämlinge etablieren und wachsen schneller mit einem vorgefertigten Nährstoffnetzwerk.
- **Dürreresistenz:** Das Pilznetzwerk erhöht die Wasseraufnahme erheblich.
- **Krankheitsunterdrückung:** Gesunde Pilze können schädliche Krankheitserreger verdrängen oder blockieren.
- **Verbesserte Bodengesundheit:** Pilze helfen, eine stabile Bodenstruktur aufzubauen und Nährstoffe zu recyceln.
**Kann das im Kampf gegen den Klimawandel helfen?**
Ja, erheblich. Gesündere Bäume wachsen schneller und speichern mehr Kohlenstoff. Das Pilznetzwerk selbst speichert Kohlenstoff auch in stabiler Form im Boden, wodurch Wälder effektivere Kohlenstoffsenken werden.
**Gilt das nur für neue Wälder oder kann es auch bestehenden helfen?**
Es ist am effektivsten, wenn es im Sämlings- oder Jungbaumstadium angewendet wird. Pilzimpfstoffe können jedoch manchmal in die Wurzelzonen gestresster oder wertvoller alter Bäume eingebracht werden, um deren Gesundheit zu fördern.
**Gibt es wirtschaftliche Vorteile für die Forstwirtschaft?**
Absolut. Es kann zu höheren Überlebensraten gepflanzter Bäume, einem reduzierten Bedarf an Düngemitteln und Pestiziden und möglicherweise kürzeren Erntezyklen für Holz führen, während gleichzeitig die Gesundheit des Ökosystems verbessert wird.
**Häufige Bedenken & Herausforderungen**
**Stört dies natürliche Prozesse?**
Das Ziel ist es, einen natürlichen Prozess zu beschleunigen und zu lenken.
