Ce n’est un secret pour personne que nous comptons sur les plantes pour transformer le dioxyde de carbone en oxygène. Non seulement cela nous permet de respirer, mais cela réduit la quantité de gaz à effet de serre piégeant la chaleur dans l’atmosphère.
Il s’avère que les plantes reçoivent de l’aide de leurs amis souterrains – bien plus que ce que les scientifiques avaient imaginé.
Une équipe mondiale de chercheurs a calculé qu’environ 36 % du carbone libéré dans l’atmosphère chaque année par la combustion de combustibles fossiles est capturé et livré à un système complexe de champignons qui vit sous nos pieds.
Les plantes prélèvent le dioxyde de carbone de l’air et l’utilisent pour fabriquer des sucres et des graisses. Ceux-ci sont envoyés à leurs racines, où ils sont repris par ce qu’on appelle champignons mycorhiziens. En échange, les champignons fournissent aux plantes de l’eau et des nutriments essentiels du sol, comme le phosphore et l’azote.
Plus ces champignons sont capables d’absorber du carbone, plus le dioxyde de carbone est capté par les plantes. C’est un peu comme une boîte à biscuits – plus elle est grande, plus elle peut stocker de biscuits.
Les champignons mycorhiziens ont aidé les plantes à s’établir sur terre il y a plusieurs centaines de millions d’années, et les plantes d’aujourd’hui auraient du mal à fonctionner sans leurs partenaires souterrains. Pourtant, « les champignons mycorhiziens ont été largement négligés », a déclaré Toby Kiersdirecteur exécutif de la Société pour la Protection des Réseaux Souterrains.
« Ils représentent une partie extrêmement importante du cycle du carbone [and] nous commençons à peine à comprendre comment ils fonctionnent », a-t-elle déclaré. « L’urgence de comprendre cela et de le relier à la biodiversité souterraine est primordiale. »
Si primordial que Kiers et ses collègues ont passé environ deux ans à compiler et à analyser des informations à partir de 194 ensembles de données distincts du monde entier. Les données ont été collectées dans des environnements comprenant des boîtes de Pétri portables, des serres et des forêts massives.
Champignons mycorhiziens poussant avec une racine de plante.
(Yoshihiro Kobae)
La partie délicate consistait à harmoniser les données afin qu’elles puissent être examinées ensemble, a déclaré Kiersqui est également biologiste à la Vrije Universiteit d’Amsterdam.
En mesurant la quantité de dioxyde de carbone absorbée par chaque type de plante et le type de champignons mycorhiziens qui lui sont associés, les chercheurs ont pu estimer la quantité de carbone envoyée sous terre et maintenue hors de l’atmosphère grâce à la relation symbiotique. Ensuite, ils ont additionné les contributions de toutes les paires plantes-champignons.
Le chiffre qu’ils ont trouvé était de 13,2 gigatonnes de dioxyde de carbone. Pour mettre cela en perspective, la quantité totale de carbone émise dans le monde en 2021 était d’environ 36,6 gigatonnes.
Les chercheurs ont également déclaré que les plantes associées aux champignons mycorhiziens peuvent absorber huit fois plus de carbone que les plantes qui ne le sont pas.
Les résultats ont été publiés récemment dans la revue Current Biology.
L’étude représente la première tentative de quantification de la quantité totale de carbone transférée aux champignons mycorhiziens à travers le monde. Les auteurs ont averti que leur calcul est une estimation, ajoutant qu’ils soupçonnaient que les champignons recevaient probablement plus de carbone qu’ils n’étaient en mesure de prendre en compte.
« Nous savons que le sol est un puits de carbone important », a déclaré Heidi Jayne Hawkins, chercheur en écophysiologie végétale à l’Université de Cape Town en Afrique du Sud et auteur principal de l’étude. « Mais les champignons mycorhiziens n’ont pas été explicitement évalués pour leur rôle dans ce puits de carbone, ce qui pourrait aider à éclairer la planification et la conservation de l’utilisation des terres. »
Les résultats de l’étude peuvent améliorer la précision des modèles climatiques et aider les scientifiques à mieux prévoir ce qui se passerait si les champignons disparaissaient à l’avenir, a-t-elle déclaré.
Stéphanie Kivlinécologiste à l’Université du Tennessee, a déclaré que l’étude est une étape cruciale vers l’amélioration de notre compréhension du rôle du duo plantes-champignons dans la réduction du dioxyde de carbone dans l’atmosphère.
« Ces mutualismes peuvent agir comme un puits de carbone critique dans de nombreux écosystèmes terrestres », a-t-elle déclaré.
Non seulement les champignons absorbent le carbone des plantes, mais ils aident également à garder ce carbone en toute sécurité sous le sol en créant un composé collant qui maintient le sol ensemble, empêchant l’érosion.
Bien que les champignons mycorhiziens aient une courte durée de vie – quelques années seulement – leur utilité ne s’arrête pas après la mort.
« C’est ma partie préférée », a déclaré Kiers. « Après leur mort, ils forment une ‘nécromasse’, un réseau souterrain mort qui agit comme un échafaudage pour maintenir le sol ensemble », bloquant le carbone en place.
Mais les engrais interfèrent avec cette relation. Si les plantes peuvent obtenir leurs nutriments à partir d’engrais, elles deviennent moins dépendantes des champignons mycorhiziens. Cela limite la croissance de la matrice fongique souterraine, entraînant une érosion du sol et, en fin de compte, plus de carbone qui retourne dans l’atmosphère.
Par rapport aux plantes indigènes, les cultures fertilisées n’envoient qu’environ un quart de la quantité de carbone souterraine, a déclaré Kiers. La conversion rapide des zones sauvages aux zones agricoles réduira la quantité de carbone stockée dans le sol, a-t-elle déclaré.
Et ce n’est qu’une partie du problème. Kiers a déclaré qu’il y a tellement d’engrais dans l’environnement qu’il s’est frayé un chemin dans les nuages de pluie et les cours d’eau, ce qui signifie qu’il peut atteindre plantes en dehors des terres cultivées et nuire également aux champignons dans la nature.
La quantification de la quantité de carbone détenue par les champignons mycorhiziens dans divers écosystèmes peut aider les écologistes à identifier les zones terrestres qui ont le plus besoin de restauration et de protection, a déclaré Hawkins.
« Nous essayons de comprendre quelles terres nous devons conserver de toute urgence et comment restaurer les zones naturelles », a déclaré Kiers. « Nous voulons nous assurer que ces champignons en sont un élément important. »
