La carte du réseau fongique souterrain mondial

Ouvrez une application de cartographie : on peut y suivre à peu près tout ce qui se trouve à la surface. Pourtant, l’un des plus vastes systèmes vivants de la planète n’avait, jusqu’ici, aucun équivalent. Désormais, des chercheurs ont dressé la carte d’un réseau fongique souterrain.

Ce maillage se déploie sous nos pieds, enroulé autour des racines de presque toutes les plantes. Jusqu’à présent, personne n’avait réellement indiqué où il se trouvait, ni jusqu’où il s’étendait.

Réseau fongique souterrain

Ce réseau est formé par des champignons mycorhiziens. Ce groupe tisse ses filaments dans la couche supérieure des sols, presque partout où la végétation pousse.

Contrairement aux champignons que l’on voit apparaître après la pluie, leur véritable « corps » est surtout fait d’hyphes : des tubes microscopiques plus fins qu’un cheveu humain. Ces filaments se ramifient et s’allongent hors de vue.

Si l’on additionne tous les brins présents dans les sols de surface du globe, on obtient une longueur vertigineuse : environ 110 quadrillions de kilomètres (68 quadrillions de miles).

Cela représente près d’un milliard de fois la distance entre la Terre et le Soleil. Le réseau s’étirerait même sur un dixième de la largeur de la Voie lactée.

Le Dr Justin Stewart propose une image plus parlante. Cet biologiste de l’évolution travaille à la Society for the Protection of Underground Networks (SPUN).

D’après ses estimations, une cuillère à café de terre peut contenir jusqu’à 10 mètres (32 pieds) de filaments. Et, au total, l’ensemble pèserait de quatre à six fois autant que l’ensemble des êtres humains vivants.

Comment ils l’ont cartographié

Repérer quelque chose d’aussi minuscule a exigé un assemblage d’indices. L’équipe a rassemblé plus de 16,000 échantillons de sol, issus de plus de 300 études antérieures.

Ces prélèvements couvraient tous les continents et neuf grands types d’habitats. L’ensemble a servi à entraîner un modèle informatique destiné à représenter la densité du réseau.

Le modèle estime l’épaisseur des filaments sur des mailles de 0.4 mile carré (1 kilomètre carré). Il exploite aussi des informations que les échantillons n’attrapent pas directement, comme le climat, la chimie des sols et la végétation en surface.

Pour vérifier ces projections, l’équipe s’est appuyée sur un institut néerlandais nommé AMOLF. Là-bas, des chercheurs ont fait pousser des champignons vivants et les ont filmés grâce à des caméras robotisées. Plus de 300,000 filaments ont été mesurés.

Ces observations ont permis d’ancrer le modèle dans la manière dont les champignons se développent réellement. Malgré cela, la carte n’est pas encore complète.

Les déserts et les forêts tropicales humides restent peu échantillonnés. L’équipe pense pouvoir affiner la carte au cours des cinq prochaines années.

Un commerce à l’échelle de la planète

Ces champignons « gagnent » leur place grâce à un échange. Ils se connectent aux racines d’environ 70% des plantes du monde. En échange de l’eau et des nutriments qu’ils apportent, ils reçoivent des sucres produits par les plantes à partir de la lumière du Soleil.

Une étude précédente avait quantifié le carbone circulant dans ces filaments : il y transitait à une vitesse plus élevée que ce que l’on imaginait.

Pour les plantes, le bénéfice est concret. Une racine reliée au réseau peut explorer jusqu’à 100 fois plus de sol qu’elle ne le ferait seule. Les champignons peuvent aussi fournir plus de 80% du phosphore nécessaire.

Ces réseaux fongiques rendent également service à la planète entière. Chaque année, ils transfèrent environ 4 milliards de tonnes (3.6 milliards de tonnes métriques) de dioxyde de carbone dans le sol.

C’est proche d’un dixième de ce que les humains rejettent dans l’atmosphère.

Surprise sous les prairies

La zone la plus dense n’était pas celle que l’équipe attendait. Oubliez la forêt tropicale humide : les filaments les plus riches se trouvent sous les prairies naturelles de la planète.

On estime que ces prairies abritent 40% de toute cette vie fongique. De l’herbe, tout simplement.

« C’est la forêt fongique la plus dense sur Terre, et elle se trouve sous des prairies sauvages », a déclaré Stewart. Les densités les plus élevées apparaissaient dans des prairies froides et inondées.

Pensez au plateau tibétain, ou aux zones humides de Floride et du Soudan du Sud. Plusieurs facteurs peuvent éclairer cette répartition.

Les graminées dirigent une grande part de leur carbone vers leurs partenaires fongiques. Elles développent aussi des racines profondes, dissimulées. Le carbone stocké dans le sol y reste, même lorsque des incendies parcourent la surface.

L’agriculture amincit les réseaux

Les terres agricoles racontaient une autre histoire. Sous les grandes exploitations, les filaments étaient environ deux fois moins denses que dans des zones intactes. Un terrain converti d’une ancienne prairie présentait une densité inférieure d’environ 50% par rapport à la prairie voisine.

Même culture, beaucoup moins de champignons. La cause exacte de cette baisse n’est pas encore tranchée. Le labour pourrait déchirer les filaments.

Les engrais pourraient permettre aux plantes de se passer de l’échange avec les champignons. Les fongicides pourraient, eux, éliminer directement les champignons. Les données actuelles ne permettent pas de dire quel facteur est le plus dommageable.

La perte est la plus sévère là où la vie fongique est la plus abondante. Les prairies naturelles disparaissent au profit des cultures quatre fois plus vite que les forêts. Elles figurent parmi les écosystèmes les moins protégés de la Terre.

Ce que la carte rend possible

Avant cette étude, personne n’avait quantifié l’ampleur de ce réseau caché à l’échelle de la planète, ni identifié où il se concentre. Désormais, une carte peut isoler une parcelle de 0.4 mile carré.

Les chiffres bruts peuvent être téléchargés librement. Cela ouvre des perspectives concrètes pour la recherche et la protection des milieux.

Les organisations de conservation peuvent cibler les zones les plus denses. Les agriculteurs peuvent expérimenter des pratiques plus douces, comme semer sans labourer. Les chercheurs peuvent suivre l’affaiblissement ou le renforcement des réseaux fongiques.

Le Dr Toby Kiers défend depuis longtemps l’idée que les champignons doivent être pris en compte dans les plans climatiques. Elle est biologiste de l’évolution et directrice exécutive de SPUN.

Une analyse antérieure a montré que 95% des sites fongiques les plus riches se situent déjà en dehors des zones protégées. Kiers veut que cela change.

« Les champignons ont été ignorés dans le climat et la conservation pendant trop longtemps. Il est temps de changer cette trajectoire », a déclaré Kiers. L’espace vide sous nos pieds commence enfin à se remplir.

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