Saviez-vous que les champignons présents dans le sol constituent un important puits de carbone ? Dans le réseau complexe de la vie sous nos pieds, les champignons mycorhiziens sont les héros méconnus de la lutte contre le changement climatique. Ces organismes remarquables forment des partenariats symbiotiques avec les plantes depuis plus de 400 millions d'années, c'est-à-dire depuis que les champignons mycorhiziens ont commencé à soutenir les plantes lorsqu'elles sont apparues sur la terre ferme. Les champignons mycorhiziens recherchent dans le sol des minéraux et des nutriments, qu'ils échangent contre les glucides et les lipides que les plantes capturent par photosynthèse.

La relation symbiotique avec les champignons a permis aux plantes de se diversifier et de se complexifier au fil du temps. Les modèles climatiques suggèrent que c'est ce phénomène qui a réduit les niveaux de CO2 dans l'atmosphère - de 300 à 3 000 ppm - au cours de l'ère paléozoïque (il y a 500 à 250 millions d'années), ce qui correspond à une baisse des températures mondiales et à une oxygénation de l'atmosphère. On sait déjà qu'environ 75% de carbone terrestre sont stockés sous terre à tout moment. Nouveau recherche présentée dans Current Biology fait allusion à l'importance du rôle des champignons mycorhiziens dans le stockage souterrain du carbone.

Le stockage du carbone dépend du type de végétation

Différents types de champignons mycorhiziens s'associent à différentes plantes. La mycorhize à arbuscules, par exemple, est associée à 55% de la végétation mondiale, y compris les plantes herbacées comme les graminées, les herbes et la plupart des espèces cultivées. La mycorhize arbusculaire est ainsi appelée parce qu'elle forme des structures à l'intérieur des racines appelées "arbuscules", ce qui signifie "un organe marqué ressemblant à un arbre". Dans les prairies tempérées, un réseau sain de champignons mycorhiziens à arbuscules peut représenter jusqu'à 50% de la biomasse microbienne vivante totale.

Communément associée aux arbres poussant dans les écosystèmes forestiers, l'ectomycorhize représente plus de 30% de la biomasse microbienne vivante totale du sol. Ces champignons créent de vastes réseaux souterrains, s'étendant jusqu'à 2 000 mètres par centimètre cube de sol. Ils libèrent le carbone de la matière organique du sol en tant que sous-produit lorsqu'ils obtiennent de l'azote. Leurs hyphes - de longues structures filiformes - sont principalement constituées de carbone provenant des plantes auxquelles elles sont reliées. Vous avez peut-être vu (ou mangé !) certaines de leurs fructifications, comme la vénéneuse agaric tue-mouches (Amanita muscaria) et de délicieux cèpes (Boletus edulis) et Chanterelle (Cantharellus cibarius).

Les différents champignons mycorhiziens séquestrent différentes quantités de carbone et jouent un rôle dans la lutte contre le changement climatique.
Différentes plantes et différents champignons mycorhiziens absorbent différentes quantités de carbone (Source : Current Biology).

Le carbone reste dans le sol même lorsque les champignons meurent.

Même lorsque les champignons mycorhiziens meurent, leur héritage survit. Leur mycélium se transforme en "litière fongique" ou "nécromasse". Bien que ces réseaux n'absorbent plus le carbone des plantes, ils contribuent à créer et à stabiliser les agrégats du sol. En conséquence, la matière organique est mieux protégée contre la décomposition, ce qui permet de maintenir des niveaux stables de carbone organique dans le sol. Certains scientifiques pensent que la nécromasse fongique pourrait contribuer de manière beaucoup plus importante aux réserves de carbone organique du sol que la biomasse fongique vivante, et même dépasser la contribution de la litière végétale.

Les mycorhizes libèrent des composés qui retiennent le carbone du sol

Les champignons mycorhiziens jouent un autre rôle crucial dans le stockage du carbone. Ils libèrent des substances spéciales appelées exsudats lorsqu'ils se développent dans le sol. Ces exsudats contiennent des sucres et des acides organiques avec du carbone et de l'azote. D'autres organismes minuscules du sol, comme les bactéries et d'autres champignons, utilisent et piègent ces exsudats. Le carbone des exsudats devient une partie de la matière organique associée aux minéraux, un réservoir de carbone stable dans le sol. Il se fixe aux surfaces minérales, ce qui l'empêche d'être décomposé par d'autres microbes.

Implications pour l'atténuation du changement climatique

Bien que notre compréhension du rôle des champignons mycorhiziens dans le cycle global du carbone soit encore en cours d'élaboration, il devient évident qu'ils sont plus vitaux qu'on ne le pensait auparavant. Comprendre leur rôle dans la manière dont les différents systèmes de végétation absorbent le carbone est crucial pour développer des modèles de climat et de carbone plus nuancés. Elle est essentielle pour une compréhension globale des flux de carbone et des pratiques environnementales efficaces, en particulier lorsqu'il s'agit de gérer et de promouvoir la santé des sols.

Reconnaître l'importance des champignons mycorhiziens pourrait nous permettre de concevoir des stratégies efficaces de gestion des terres afin de maximiser le potentiel de piégeage du carbone et de développer des approches d'atténuation du changement climatique, tout en apportant d'autres avantages écologiques. Ceux-ci, à leur tour, pourraient contribuer à apporter des avantages sociaux et économiques aux personnes vivant dans les paysages, qui dépendent d'écosystèmes sains - et de leurs champignons mycorhiziens fondamentaux - pour survivre et s'épanouir.

La prise en compte des relations complexes qui existent sous nos pieds pourrait être la clé de la préservation d'un monde plus sain et plus équilibré pour les générations à venir !

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