Di bawah tanah, jaringan jamur yang luas secara diam-diam mendukung kehidupan tanaman dan berperan penting dalam mengatur iklim planet dengan membantu memindahkan karbon ke dalam tanah. Kini, para peneliti telah membuat peta global pertama yang menunjukkan di mana jaringan jamur bawah tanah ini ditemukan dan berapa banyak jumlahnya di seluruh dunia.
Penelitian yang dipublikasikan di Sainsberfokus pada jamur mikoriza arbuskula, sekelompok jamur yang bermitra dengan sebagian besar tumbuhan di Bumi. Bersamaan dengan penelitian tersebut, para ilmuwan telah merilis visualisasi interaktif yang memungkinkan pengguna menjelajahi skala luar biasa dari infrastruktur bawah tanah yang tersembunyi ini. Peta ini akan membantu para peneliti dan pengambil kebijakan untuk mengidentifikasi wilayah dimana jaringan jamur ini berkembang dan dimana mereka mungkin terancam.
Di antara kesimpulan utama penelitian ini:
- Lapisan tanah atas di dunia mengandung sekitar 110 kuadriliun kilometer (~68 kuadriliun mil) jaringan jamur mikoriza arbuskula, terdiri dari struktur seperti benang yang disebut hifa. Jarak ini hampir satu miliar kali lebih besar dari jarak antara Bumi dan Matahari.
- Padang rumput mengandung sekitar 40% infrastruktur jamur mikoriza arbuskula di bumi. Jaringan yang sangat padat diperkirakan terjadi di padang rumput yang terendam banjir di Sudan Selatan, Florida Everglades, dan Dataran Tinggi Tibet.
- Jaringan jamur FA memindahkan sekitar 4 miliar ton setara CO2 ke dalam tanah setiap tahunnya (setara dengan 11% dari seluruh emisi karbon dioksida yang disebabkan oleh manusia).
- Lahan pertanian yang lebih luas diperkirakan memiliki rata-rata kepadatan jaringan sekitar 50% lebih rendah. Para peneliti memperingatkan bahwa jaringan jamur yang kurang padat dapat mengurangi kemampuan tanah untuk menyimpan karbon, mendaur ulang unsur hara, dan melawan tekanan lingkungan.
Kemitraan tersembunyi yang mendukung kehidupan tanaman
Jamur mikoriza arbuskula, umumnya dikenal sebagai jamur AM, membentuk hubungan yang saling menguntungkan dengan sekitar 70% spesies tanaman di seluruh dunia. Tumbuhan memberi jamur karbon yang dihasilkan melalui fotosintesis, sedangkan jamur menyediakan nutrisi dan air bagi tanaman.
Jaringan bawah tanah ini berfungsi sebagai infrastruktur kehidupan yang membantu menjaga ekosistem dan memindahkan karbon ke dalam tanah. Pada tahun 2025, para peneliti menerbitkan analisis global tentang keanekaragaman jamur mikoriza bawah tanah di Alam dan meluncurkan platform digital bernama Underground Atlas untuk membantu mengidentifikasi kemungkinan titik api keanekaragaman hayati di bawah permukaan. Namun, hingga saat ini, para ilmuwan belum berupaya memperkirakan dan memetakan kepadatan fisik dan distribusi global jaringan jamur AM itu sendiri.
Memetakan 110 kuadriliun kilometer jaringan jamur
Untuk membuat peta baru, para peneliti mengumpulkan pengukuran dari lebih dari 16.000 inti tanah yang dikumpulkan di seluruh dunia. Mereka kemudian menggunakan model pembelajaran mesin yang mengintegrasikan data lingkungan dari gurun, tundra, hutan, dan ekosistem lainnya untuk memprediksi kepadatan jaringan jamur di wilayah yang pengukuran langsungnya tidak tersedia.
Bekerja sama dengan kelompok Fisika Perilaku di lembaga penelitian AMOLF, tim tersebut juga menggunakan pencitraan robot untuk menganalisis lebih dari 300.000 hifa jamur AM hidup yang ditanam di laboratorium. Menggabungkan semua sumber data ini memungkinkan para peneliti memperkirakan total panjang dan massa jaringan global.
Analisis mereka menunjukkan bahwa jaringan jamur AM terbentang sekitar 110 kuadriliun kilometer dan mengandung sekitar 300 megaton karbon (4 hingga 6 kali massa seluruh manusia yang hidup).
“Sulit untuk melebih-lebihkan pentingnya dan besarnya jamur ini,” kata penulis utama Dr. Justin Stewart dari Society for the Protection of Underground Systems (SPUN). “Mungkin terdapat jaringan mikoriza hingga 10 meter (32 kaki) dalam satu sendok teh tanah.”
Sistem peredaran darah bawah tanah bumi
Para ilmuwan sering menggambarkan jaringan mikoriza sebagai salah satu sistem peredaran darah bumi, karena mereka mengangkut karbon, nutrisi, dan air melalui ekosistem bawah tanah.
Pada tanah yang sehat, jaringan jamur ini dapat memperluas area makan efektif akar tanaman hingga 100 kali lipat dan menyediakan >80 persen kebutuhan fosfor tanaman.
“Dengan munculnya teknologi baru dalam pencitraan resolusi tinggi, pembelajaran mesin, dan robotika, kami mulai mengungkap apa yang telah lama tersembunyi di bawah kaki kami,” kata rekan penulis senior Dr. Corentin Bisot, ahli biofisika AMOLF. “Kami mempelajari bagaimana jaringan kompleks jamur mengangkut nutrisi dan membantu mengatur iklim.”
Peta global baru mengenai infrastruktur jamur
Untuk membantu memvisualisasikan hasilnya, para peneliti berkolaborasi dengan desainer visualisasi data pemenang penghargaan Moritz Stefaner untuk membuat peta infrastruktur mikoriza.
Proyek ini memberikan pandangan global paling rinci hingga saat ini mengenai infrastruktur jamur di Bumi. Perkiraan dihitung untuk setiap 1 km2 wilayah daratan, tidak termasuk lapisan es dan wilayah yang datanya tidak mencukupi untuk prakiraan yang dapat diandalkan.
Data di balik peta tersebut tersedia untuk umum, sehingga memberikan alat baru kepada pemerintah dan pengambil keputusan lainnya untuk memantau kesehatan komunitas jamur bawah tanah.
Karya ini didasarkan pada penelitian sebelumnya yang diterbitkan oleh beberapa penulis yang sama di Alam. Studi ini mengkaji bagaimana jamur dan tanaman mikoriza menciptakan sistem pertukaran karbon dan nutrisi yang sangat efisien. Para peneliti mengukur pergerakan karbon melalui jaringan kehidupan ini dengan kecepatan hingga 120 um/detik (jika seseorang berada di dalam jaringan, kecepatannya akan mencapai sekitar 400 km/jam). Studi baru ini memperluas penelitian ini dengan mengeksplorasi bagaimana aliran ini beroperasi pada skala planet.
Ancaman terhadap ekosistem jamur bawah tanah
Para peneliti juga mengidentifikasi bidang-bidang yang menjadi perhatian.
Kepadatan jaringan di lahan pertanian diperkirakan sekitar setengah dari kepadatan jaringan di ekosistem liar. Pada saat yang sama, padang rumput liar mengandung sekitar 40% biomassa mikoriza arbuskula di planet ini.
Meskipun mempunyai arti penting, padang rumput tetap menjadi salah satu ekosistem yang paling tidak dilindungi di planet ini dan diubah menjadi lahan pertanian empat kali lebih cepat dibandingkan hutan.
Hasil ini mengkonfirmasi penelitian SPUN sebelumnya yang menunjukkan bahwa 95% hotspot keanekaragaman hayati jamur mikoriza arbuskula berada di luar kawasan lindung.
Bagi ahli biologi evolusi Dr Toby Kiers, direktur eksekutif SPUN, semakin banyak bukti yang menyoroti perlunya memasukkan jamur dalam perencanaan iklim dan konservasi.
“Jamur sudah terlalu lama diabaikan dalam iklim dan konservasi. Sekaranglah waktunya untuk mengubah arah tersebut.”
Kiers baru-baru ini dinobatkan sebagai MacArthur Fellow dan menerima Tyler Prize, yang sering disebut “Nobel Prize of the Environment,” atas karyanya mengenai hubungan tanaman-jamur.
Apa yang masih belum diketahui oleh para ilmuwan
“Jamur mikoriza telah membentuk kehidupan di Bumi selama ratusan juta tahun, namun kita masih terlalu sedikit memahami bagaimana infrastruktur sistem transportasi hidup ini didistribusikan ke seluruh planet,” tambah rekan penulis dan ahli biologi Dr. Merlin Sheldrake. “Studi ini merupakan langkah menarik untuk memahami cara kerja sistem peredaran darah planet ini dan menyarankan cara-cara agar kita dapat bekerja lebih baik dengan jamur untuk membantu mengatasi banyak tantangan saat ini, mulai dari ketahanan pangan hingga perubahan iklim.”
Meskipun peta baru ini mengungkap skala jaringan jamur bawah tanah yang luar biasa besarnya, peta ini juga menyoroti kesenjangan penting dalam pengetahuan ilmiah. Sebagian besar wilayah di dunia masih belum diambil sampelnya, sehingga memberikan peta jalan untuk penelitian di masa depan mengenai salah satu ekosistem paling penting dan paling tidak terlihat di planet ini.
