W komercyjnej szkółce drzew w Evans w zachodniej Luizjanie pięć milionów sadzonek sosny ułożono na dwunastu rozległych, okrągłych stołach nawadniających, z których każdy jest szeroki jak boisko piłkarskie. We wrześniu ubiegłego roku wiele z tych młodych drzew spryskano czymś, co wyglądało jak błotnista woda.
Płyn był w rzeczywistości ekstraktem zawierającym setki gatunków dzikich grzybów glebowych. Brad Ouseman, kierownik szkółki, jest przekonany, że to grzybowe leczenie poprawi plony i zmniejszy zapotrzebowanie na sztuczne nawozy.
„Gdy nadejdzie styczeń, zobaczycie różnicę między tą sadzonką a tamtą” – mówi Ouseman, wskazując na oddzielne rzędy spryskanych i niespryskanych sosen.
Colin Averill, założyciel startupu Funga, który dostarczył oprysk, porównuje zabieg do przeszczepu mikrobiomu kałowego dla młodych sosen. Tak jak lekarze skutecznie leczą obecnie niektóre schorzenia jelit, przenosząc zdrowe mikroby od dawców do pacjentów, tak Funga traktuje młode sosny dzikimi mikrobami pobranymi z gleb dobrze rozwijających się lasów sosnowych.
„Nie próbujemy izolować poszczególnych części społeczności glebowej; bierzemy całość” – wyjaśnia Averill. „W rezultacie otrzymujemy całą złożoność i wszystkie interakcje, które się z tym wiążą”.
Celem jest produkcja drzew, które rosną szybciej, pochłaniają więcej dwutlenku węgla i mniej polegają na sztucznych nawozach.
Szkółka w Evans zaopatruje rozległą sieć intensywnie zarządzanych plantacji sosny, które obejmują ponad 12 milionów hektarów (30 milionów akrów) w 13 południowych stanach USA – obszar znany jako „drewniany koszyk świata”.
Szybko rosnące sosny smołowe hodowane w Evans, gatunek rodzimy dla południowo-wschodnich Stanów Zjednoczonych, są całkowicie zależne od podziemnych grzybowych partnerów. Grzyby ektomikoryzowe (ECM) wplatają się w korzenie sosny, tworząc to, co Kabir Peay, grzybowy ekolog ze Stanforda, nazywa „organem hybrydowym” – częściowo rośliną, częściowo grzybem – który działa jak parkiet handlowy dla składników odżywczych niezbędnych do wzrostu.
Te grzybowe sieci rozciągają się na otaczającą glebę, zbierając azot, fosfor i inne składniki odżywcze, które następnie dostarczają drzewu w zamian za bogate w energię cukry. Peay zauważa, że sosny i grzyby ECM są od siebie zależne: „Naprawdę nie znajdujemy jednego bez drugiego”.
Badania Peaya sugerują, że bioróżnorodność grzybów glebowych ma kluczowe znaczenie dla zdrowych drzew i lasów. Pojedyncze drzewo może być powiązane z setkami gatunków grzybów, z których każdy uzyskuje dostęp do różnych składników odżywczych w różnych warunkach. W badaniu z 2018 roku wykazał, że nawet dwumiesięczne opóźnienie w nabyciu przez sadzonki odpowiednich grzybów może znacznie zahamować ich wzrost.
Na całym południowym pasie sosnowym każde wycięcie drewna poważnie uszczupla społeczności grzybów, których młode drzewa najbardziej potrzebują. W rezultacie, jak twierdzi Funga, wzrost jest często nieoptymalny i zależny od sztucznych nawozów.
Własne badania genomiczne Fungi wskazują, że po wycince znika około 75% różnorodności grzybów ECM – liczba zgodna z badaniami ze skandynawskich i kanadyjskich lasów sosnowych. Firma twierdzi, że odbudowa trwa około 30 lat, ale drzewa są zbierane w cyklach 15-25 lat, co oznacza, że niektóre sosny mogą nigdy nie doświadczyć w pełni dojrzałych sieci ECM.
Rachel Cook, profesor leśnictwa na Uniwersytecie Stanowym Karoliny Północnej, ostrzega, że harmonogram odbudowy grzybów ECM pozostaje nierozwiązanym pytaniem naukowym. Zgadza się, że dochodzi do poważnych zakłóceń, ale podejrzewa, że cieplejsze gleby południowe pozwalają na szybszą regenerację, niż sugeruje szacunek Fungi.
Niemniej jednak Funga utrzymuje, że drzewa korzystają z kontaktu z najbardziej produktywnymi grzybami ECM od samego początku swojego życia. Aby to osiągnąć, zespół bada gleby leśne na całym południowym wschodzie. Kiedy znajdą dobrze prosperujące społeczności grzybów, używają ich jako szczepionek w małych próbach. Najbardziej obiecujące społeczności są następnie hodowane przy użyciu naturalnej materii organicznej jako podłoża – w zasadzie tworząc sterty kompostu w lesie – zanim ekstrakty zostaną zastosowane na większą skalę w przemysłowych szkółkach.
Firma założona w 2022 roku w pierwszym roku zaszczepiła około 500 akrów. Do 2025 roku skalę tę zwiększono do około 25 000 akrów. Averill szacuje, że jego startup potraktował jedną na każde 40 sosen smołowych posadzonych w południowo-wschodnim pasie sosnowym w zeszłym roku.
Wczesne wyniki są zachęcające. „W niektórych lokalizacjach zaobserwowaliśmy wzrost o ponad 100%” – mówi. „Ogólnie rzecz biorąc, naszym celem jest średni wzrost o 30%. Wierzymy, że jesteśmy blisko osiągnięcia tego”.
Cook, która współkieruje również Forest Productivity Cooperative, międzynarodową akademicko-przemysłową grupą badawczą leśnictwa, zauważa, że 30% wzrost z nawożenia jest „dość typowy”. Oznacza to, że biologiczne leczenie Fungi może zbliżać się do korzyści osiąganych obecnie dzięki kosztownym nakładom chemicznym, co jest dokładnie celem firmy.
„Naprawdę myślę, że to może być kolejny duży krok w zarządzaniu lasami południowo-wschodnimi” – mówi Cook. „Jestem optymistką, ale ostrożnie, ponieważ potrzebujemy więcej danych”.
Sadzonki sosny smołowej po inokulacji w komercyjnej szkółce. Każde małe drzewo musi szybko nawiązać partnerstwo z grzybami glebowymi – bez nich sosny mają trudności z dostępem do składników odżywczych potrzebnych do założenia i wzrostu.
Wiele gleb pod południowymi plantacjami sosny pozbawionych jest kluczowych składników odżywczych, częściowo z powodu dziesięcioleci intensywnej uprawy tytoniu i bawełny, zanim leśnictwo komercyjne przejęło kontrolę w latach 30. XX wieku. Chociaż gleby te powoli regenerują się pod prawie stuletnią ciągłą pokrywą leśną, niedobory składników odżywczych utrzymują się.
Podczas gdy uporządkowane rzędy sosen na południowym wschodzie mogą przypominać rolnictwo, Cook twierdzi, że to porównanie jest mylące. Lasy sosnowe są nawożone co najwyżej trzy razy w ciągu 25 lat, a gleba jest naruszana tylko podczas zbiorów. „Nasze »intensywne« zarządzanie jest minimalne w porównaniu z rolnictwem” – wyjaśnia.
Ale Averill ma nadzieję, że szczepienie grzybami mogłoby ostatecznie całkowicie zastąpić nawożenie chemiczne – oferując niskokosztową, samowystarczalną alternatywę dla nakładów zależnych od paliw kopalnych, których ceny gwałtownie wzrosły w ostatnich latach.
Wcześniej w środowisku akademickim badania Averilla wykazały, że skład społeczności grzybów glebowych przewiduje wzrost lasu i sekwestrację węgla tak silnie jak opady – odkrycie o znaczących implikacjach.
Założył Fungę w 2022 roku, zakładając, że powstające rynki środowiskowe, w tym rynki węgla, mogą służyć jako nowa „maszyna finansowa” do przekształcania obiecujących badań w praktyczne rozwiązania dla kryzysów klimatycznych i różnorodności biologicznej. W zeszłym roku Funga podpisała swój pierwszy duży kontrakt komercyjny: 11-letnią, wielomilionową umowę na usuwanie dwutlenku węgla z Netflixem.
Rynki węgla stoją przed poważnymi wyzwaniami. Kompleksowy przegląd z 2025 roku wykazał, że większość programów kompensacyjnych była nękana przez uporczywe problemy i nie przyniosła realnej redukcji emisji, chociaż zauważono, że istnieją wysokiej jakości projekty. Typowe wady obejmują brak dodatkowości – kredytowanie projektów, które i tak by się odbyły – oraz nietrwałość, gdzie węgiel zmagazynowany w drzewach jest później uwalniany przez pożar lub rozkład krótkotrwałych produktów leśnych, takich jak tektura.
Averill przyznaje te problemy. „Greenwashing jest absolutnie realny” – mówi. Ale twierdzi, że model Fungi bezpośrednio rozwiązuje te słabości. Kredyty opierają się wyłącznie na dodatkowym wzroście drzew w porównaniu z dopasowanymi, nieleczonymi działkami kontrolnymi. A poprzez umowne wymaganie od właścicieli gruntów, aby hodowali drzewa do rozmiarów tarcicy przed zbiorem, projekty Fungi kierują drewno w stronę produkcji tarcicy. W leśnictwie i budownictwie węgiel jest magazynowany w stosunkowo trwałych formach, w przeciwieństwie do wykorzystania go do produkcji pulpy lub biomasy.
Traktor rozpyla szczepionkę grzybową na sadzonki sosny na rozległych stołach nawadniających komercyjnej szkółki sosny. Ten płynny ekstrakt, bogaty w setki gatunków dzikich grzybów glebowych, jest aplikowany na miliony sadzonek przed ich posadzeniem na plantacjach sosny w południowych Stanach Zjednoczonych.
Ponieważ zabiegi Fungi są finansowane z dochodów z węgla, właściciele gruntów mogą uczestniczyć bezpłatnie. Jednak dla zarządców gruntów pracujących z ograniczonymi budżetami, szczepienie grzybami będzie ostatecznie musiało wykazać swoją wartość w porównaniu z nawozami i innymi metodami.
Ambicje Fungi sięgają daleko poza południową sosnę. „Naszym kolejnym głównym celem jest jodła Douglasa na północnym zachodzie Pacyfiku” – mówi Averill, który uczestniczy również w próbach terenowych w Walii, szczepiąc zarówno drzewa liściaste, jak i świerk sitkajski.
Niezależnie od tego, czy szczepionki grzybowe przekształcą południowe leśnictwo sosnowe, Peay uważa, że większe przedsięwzięcie – zrozumienie ekologii organizmów, które nauka dopiero zaczęła katalogować – jest prawdziwym celem. Jeśli Funga może zidentyfikować optymalne społeczności grzybów i skutecznie przenieść je na podatne młode drzewa, mówi: „byłby to naprawdę wielki przełom”.
Często zadawane pytania
FAQs Hybrydowe organy w zarządzaniu lasami
Pytania dla początkujących
Co to jest organ hybrydowy w tym kontekście?
To nie jest pojedynczy nowy organizm, ale potężne naturalne partnerstwo. Odnosi się do celowego łączenia określonych drzew z pożytecznymi grzybami, aby stworzyć superładowany system korzeniowy, który pomaga obu stronom rozwijać się.
Jak drzewa i grzyby współpracują?
Grzyby tworzą rozległą sieć przypominającą pajęczynę, która łączy się z korzeniami drzew. Grzyby absorbują wodę i składniki odżywcze z gleby i wymieniają je z drzewem na cukry, które drzewo wytwarza poprzez fotosyntezę. To wzajemna umowa handlowa.
Jaki jest główny cel tworzenia tych partnerstw?
Aby szybciej rosły zdrowsze, bardziej odporne lasy. Może to pomóc w zalesianiu, przywracaniu uszkodzonych terenów i tworzeniu lasów lepiej radzących sobie z suszą, chorobami i zmianami klimatu.
Czy to modyfikacja genetyczna czy coś sztucznego?
Nie, to nie jest GMO. Po prostu ułatwiamy partnerstwo, które występuje naturalnie w lasach. Innowacja polega na wyborze i zastosowaniu najlepszych partnerów grzybowych dla określonych celów, jak użycie precyzyjnego probiotyku dla gleby.
Korzyści i zastosowania
Jakie są największe korzyści dla lasu?
Szybszy wzrost: Sadzonki zakładają się i rosną szybciej dzięki gotowej sieci składników odżywczych.
Odporność na suszę: Sieć grzybowa znacznie zwiększa pobór wody.
Tłumienie chorób: Zdrowe grzyby mogą konkurować lub blokować szkodliwe patogeny.
Poprawa zdrowia gleby: Grzyby pomagają budować stabilną strukturę gleby i cyklować składniki odżywcze.
Czy to może pomóc w walce ze zmianami klimatu?
Tak, znacząco. Zdrowsze drzewa rosną szybciej i sekwestrują więcej węgla. Sama sieć grzybowa również magazynuje węgiel w glebie w stabilnej formie, czyniąc lasy bardziej efektywnymi pochłaniaczami węgla.
Czy dotyczy to tylko nowych lasów, czy może pomóc istniejącym?
Jest najbardziej skuteczne, gdy stosuje się je na etapie sadzonki lub młodnika. Jednak szczepionki grzybowe można czasami wprowadzać do stref korzeniowych zestresowanych lub cennych dojrzałych drzew, aby poprawić ich zdrowie.
Czy są korzyści ekonomiczne dla leśnictwa?
Absolutnie. Może to prowadzić do wyższych wskaźników przeżycia posadzonych drzew, zmniejszenia zapotrzebowania na nawozy i pestycydy oraz potencjalnie krótszych rotacji zbiorów drewna, jednocześnie poprawiając zdrowie ekosystemu.
Typowe obawy i wyzwania
Czy to zakłóca naturalne procesy?
Celem jest przyspieszenie i ukierunkowanie naturalnego procesu, a nie jego zastąpienie. W zdegradowanych lub intensywnie zarządzanych obszarach leśnych społeczności grzybów mogą być ubogie lub brakować kluczowych gatunków. Inokulacja ma na celu przywrócenie tej równowagi, aby pomóc lasom w osiągnięciu ich pełnego potencjału.
