À l’atoll de Palmyra, la restauration de Pisonia grandis dépend aussi des champignons

L’atoll de Palmyra a tout du lieu qui devrait être protégé, simplement parce qu’il est à l’écart de tout.

À mi-chemin entre Hawaï et les Samoa américaines, il figure parmi les atolls les mieux préservés de la planète - et il est si délicat que les scientifiques de passage congèlent leurs vêtements la nuit afin d’éviter d’introduire des espèces envahissantes.

Pourtant, même cet écosystème isolé n’a pas été épargné. Depuis des années, les équipes de conservation arrachent des cocotiers invasifs pour permettre aux arbres indigènes de reprendre le dessus, en particulier Pisonia grandis, une espèce déterminante pour la santé de l’atoll.

De nouveaux travaux indiquent toutefois que cela pourrait ne pas suffire. Pour que Pisonia se rétablisse pleinement, son avenir pourrait aussi dépendre d’un élément invisible à la surface : les champignons.

Une forêt construite sur un partenariat

L’étude montre que les Pisonia de Palmyra entretiennent un lien étroit avec des champignons mycorhiziens, des partenaires microscopiques installés dans et autour des racines.

Ces champignons aident les plantes à capter l’eau et des nutriments comme le phosphore et l’azote. En contrepartie, les plantes leur fournissent du carbone.

Ce type d’alliance est répandu à l’échelle mondiale : environ 80 % des plantes terrestres dépendent, d’une manière ou d’une autre, des champignons mycorhiziens.

À Palmyra, ce qui a étonné l’équipe n’est pas l’existence du phénomène, mais son intensité - et son caractère apparemment très spécifique. Toutes les racines de Pisonia analysées contenaient ces partenaires fongiques indispensables.

Un tel résultat est marquant, car il suggère que les arbres ne font pas que « profiter » des champignons : ils pourraient y être liés à un point tel que restaurer la forêt implique aussi de rétablir le réseau souterrain.

L’écosystème de l’atoll dépend de chaque maillon

La force de cette étude tient au fait qu’elle rend visible à quel point les éléments de l’atoll s’emboîtent les uns dans les autres.

« La santé des récifs coralliens de Palmyra dépend au bout du compte des oiseaux de mer, qui dépendent des arbres Pisonia pour nicher, qui dépendent des champignons », a déclaré Charlie Cornwallis, écologue à l’Université de Lund. « Retirez un seul maillon de cette chaîne et tout le système pourrait se défaire. »

Les Pisonia forment des canopées denses où d’immenses colonies d’oiseaux marins peuvent installer leurs nids.

Les oiseaux y déposent ensuite du guano, qui fertilise les sols et finit par être entraîné vers l’océan voisin, nourrissant le plancton et contribuant au soutien des récifs coralliens.

Ces récifs, à leur tour, entretiennent une vie marine foisonnante, notamment de fortes populations de requins de récif. Sur l’atoll, des crabes broutent la végétation et remodèlent le sol en creusant des galeries, un processus qui pourrait également favoriser les champignons.

C’est un ensemble écologique où presque tout semble s’appuyer sur autre chose. Et comme l’atoll est relativement réduit et plus simple qu’un continent ou une vaste forêt, ces dépendances apparaissent plus nettement.

Comme l’a formulé le co-auteur Stuart West, professeur de biologie évolutive à l’Université d’Oxford, d’autres écosystèmes sont eux aussi interconnectés, mais à Palmyra, « c’est sous votre nez et amplifié parce que tout est tassé sur une petite île simple, avec moins d’éléments ».

Un atoll en cours de rétablissement

Aujourd’hui, Palmyra peut donner l’impression d’un milieu intact, mais il a été profondément transformé au fil du temps. Dès les années 1850, des forêts indigènes ont été abattues et remplacées par des cocotiers.

Pendant la Seconde Guerre mondiale, l’armée américaine a encore remodelé le paysage. Des rats noirs invasifs seraient également arrivés à cette période (ou peu après) et ont causé des dégâts considérables en consommant des plantules, des oisillons et des crabes.

Après l’éradication des rats en 2011 par The Nature Conservancy et ses partenaires, l’atoll s’est rapidement mis à évoluer.

Les jeunes Pisonia sont réapparus et les crabes sont revenus en très grand nombre. Lorsque l’équipe étudiant les champignons est arrivée en 2022, les ouvriers avaient déjà retiré 1,5 million de cocotiers.

La vie cachée sous les arbres

Les chercheurs ont parcouru 27 îles de Palmyra. Ils ont marché sous des nuées d’oiseaux marins, traversé des lagons peuplés de poissons et progressé au milieu de véritables armées de crabes.

Parmi eux se trouvaient d’imposants crabes de cocotier, avec une envergure de pattes pouvant rivaliser avec une batte de baseball. Il leur est même arrivé de se faire bousculer, à l’occasion, par un requin.

Dans chaque prélèvement effectué sous des Pisonia, ils ont détecté des champignons rares. Plusieurs de ces espèces n’avaient été signalées nulle part ailleurs sur Terre.

Plus les scientifiques s’éloignaient des Pisonia, plus ces partenaires fongiques se raréfiaient.

Cette répartition laisse penser que les champignons sont étroitement associés aux arbres indigènes de l’atoll, plutôt que disséminés uniformément dans l’environnement.

L’équipe a même observé des champignons sur des racines suspendues à environ 1 m du sol, ce qui indique que la présence de terre n’est peut-être pas strictement indispensable à la formation de ces associations.

La restauration devra peut-être aller plus en profondeur

Pendant longtemps, la restauration écologique s’est surtout concentrée sur ce qui se voit : éliminer les espèces invasives, replanter la végétation indigène, recréer des habitats.

Tout cela reste essentiel. Mais ces résultats suggèrent que, dans des endroits comme Palmyra, la restauration peut échouer si elle néglige les organismes invisibles sous la surface.

Les chercheurs pensent désormais que Pisonia a besoin de plus qu’un espace libéré pour se rétablir. Dans certaines zones auparavant dominées par les cocotiers, l’espèce pourrait aussi nécessiter une aide pour se reconnecter à la bonne communauté fongique.

Pour y parvenir, l’équipe a repéré des « points chauds » fongiques dans le sol. Ces zones pourraient, potentiellement, être transplantées afin d’aider les plantules à s’installer plus efficacement.

« Jusqu’à présent, la restauration s’est presque exclusivement concentrée sur les plantes indigènes. Cela change », a déclaré Toby Kiers, co-auteur de l’étude et cofondateur de la Society for the Protection of Underground Networks (SPUN).

« Les recherches montrent qu’une restauration réussie passe par l’introduction conjointe de plantes indigènes et de champignons indigènes. »

Une conservation au-delà de ce que l’on voit

Il y a quelque chose de presque poétique dans ce constat : sur l’un des atolls les plus reculés au monde, là où des humains s’efforcent de rétablir un arbre forestier, le destin de l’écosystème pourrait dépendre en partie de champignons dissimulés sous terre.

Alex Wegmann, scientifique principal de la stratégie Island Resilience de The Nature Conservancy, l’a résumé ainsi en expliquant que Palmyra est « l’un des rares endroits où l’on peut littéralement dire, preuves scientifiques à l’appui : “Cet arbre-là est important pour ce corail, là-bas.” »

C’est d’ailleurs ce que l’étude met sans cesse en avant : la connexion. Les arbres soutiennent les oiseaux, les oiseaux soutiennent les récifs, les crabes enrichissent les sols, et les champignons maintiennent les arbres - chaque composante dépend des autres.

Cela rappelle que la conservation ne consiste pas seulement à préserver ce qui saute aux yeux : les oiseaux, les arbres, le corail.

Parfois, l’équilibre entier repose sur des relations presque invisibles, jusqu’au jour où quelqu’un prend enfin le temps de regarder d’assez près. Et sur des îles aussi précaires que les atolls, perdre ces partenaires cachés peut suffire à faire se défaire l’ensemble.