L'augmentation des partenariats entre plantes et champignons correspond à une réduction de 90 % des niveaux de CO2 dans l'atmosphère. Aujourd'hui, entre 80 et 90 % de toutes les espèces végétales forment une symbiose commerciale avec des champignons mycorhiziens. Les champignons mycorhiziens se développent pour former de grands réseaux de cellules tubulaires, appelées mycélium (les cellules individuelles sont appelées hyphes), qui recherchent des nutriments dans le sol et les échangent avec leurs partenaires végétaux. Un seul gramme de terre peut contenir jusqu'à 90 mètres de mycélium. La longueur totale du mycélium mycorhizien dans les dix premiers centimètres du sol est d'environ 450 quadrillions de kilomètres, soit environ la moitié de la largeur de notre galaxie. Le mycélium forme un maillage vivant et collant qui confère au sol une grande partie de sa structure. Les champignons mycorhiziens font bien plus que fournir des nutriments aux plantes. Les champignons mycorhiziens jouent également un rôle important dans la protection contre les agents pathogènes, la tolérance aux métaux lourds et l'absorption d'eau.

Les sols font partie des écosystèmes les plus complexes de la planète, et les champignons doivent faire du commerce pour survivre. Les animaux dépendent d'un système nerveux central pour prendre des décisions commerciales, mais les réseaux fongiques doivent évaluer les environnements commerciaux sans cerveau. Tout d'abord, ils doivent rechercher des éléments nutritifs dans le sol (comme le phosphore et l'azote). Deuxièmement, ils doivent échanger ces nutriments contre des composés carbonés (comme les sucres et les graisses). Pour ce faire, les champignons mycorhiziens ont développé des stratégies commerciales sophistiquées et peuvent faire la distinction entre les partenaires végétaux, échangeant ainsi plus de ressources avec les plantes qui leur fournissent plus de carbone. Les champignons peuvent tirer parti des différences de valeur entre des réseaux commerciaux complexes en déplaçant les ressources là où ils obtiennent un meilleur prix auprès des « acheteurs » de plantes. Dans une étude, confrontés à un approvisionnement inégal en nutriments dans leurs réseaux, les champignons mycorhiziens ont transporté le phosphore vers des zones de pénurie, où il était plus demandé et donc obtenu un « prix » plus élevé. Ce faisant, le champignon a pu recevoir de plus grandes quantités de carbone en retour. Les champignons peuvent même accumuler des ressources jusqu'à ce qu'elles conservent un « prix » plus élevé. Les chercheurs utilisent de nouveaux outils pour étiqueter les nutriments contenus dans les réseaux fongiques et suivre les décisions commerciales relatives aux champignons.

Les champignons mycorhiziens souterrains forment des réseaux d'hyphes susceptibles de relier les racines de diverses plantes hôtes. La fonction de ces réseaux, appelés réseaux mycorhiziens communs (CMN), fait l'objet de débats depuis des décennies. Dans certains cas, ils peuvent faciliter la circulation des nutriments et du carbone, favoriser les relations de coopération et de compétition entre les plantes et aider à protéger les plantes contre les ravageurs et les agents pathogènes. Une fois qu'une plante est « branchée » sur un CMN, le réseau peut servir de conduit physique pour le mouvement des nutriments et des produits chimiques. La grande majorité de ces études ont été réalisées en laboratoire, de sorte que des travaux de terrain supplémentaires sont nécessaires pour comprendre la fonction des CMN dans des conditions naturelles.

Comment les champignons contrôlent-ils les flux de nutriments à travers leurs réseaux vastes et complexes ? Les réseaux fongiques sont imprégnés d'un riche champ d'informations sensorielles et doivent intégrer un ensemble complexe de stimuli chimiques, physiques et environnementaux. Les réseaux fongiques doivent constamment se remodeler, en envoyant du carbone aux pointes de croissance pour construire de nouvelles routes commerciales, et en collectant des nutriments, tels que le phosphore et l'azote, pour les envoyer aux racines des plantes. Les scientifiques étudient les modèles de flux complexes à l'intérieur des réseaux fongiques afin de découvrir comment nous pouvons mieux exploiter le pouvoir des associations mycorhiziennes pour stocker le carbone et favoriser la santé des écosystèmes.