Les arbres jouent un rôle essentiel dans les écosystèmes forestiers, assurant la stabilité du sol, fournissant un habitat à la faune et contribuant à la séquestration du carbone. Cependant, le changement climatique modifie les conditions environnementales, obligeant les espèces à migrer vers de nouvelles zones pour survivre. Une étude récente menée par des chercheurs de l’Université du Michigan et publiée dans la revue Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) révèle que les arbres, en particulier dans les régions nordiques, se déplacent moins vite, car limités par des sols dépourvus des champignons mycorhiziens nécessaires à leur nutrition et à leur survie. Ce phénomène complexe met en lumière l’importance des interactions souterraines entre les arbres et les champignons mycorhiziens dans la dynamique des écosystèmes forestiers.
Défi des migrations assistées chez les arbres
À mesure que notre planète se réchauffe, de nombreuses espèces se déplacent vers d’autres endroits à mesure que leurs habitats historiques deviennent inhospitaliers. Les arbres ne font pas exception. Mais leur migration vers de nouvelles zones est en retard par rapport à celle des autres plantes et animaux. Aujourd’hui, les scientifiques montrent que la raison de ce décalage pourrait être trouvée sous terre.
Les arbres, en particulier dans les régions nordiques, dépendent des champignons mycorhiziens pour obtenir les nutriments essentiels à leur survie. Ces champignons forment des réseaux souterrains connectés aux racines des arbres. Ils fournissent des nutriments en échange de carbone. Selon Michael Van Nuland, principal auteur de l’étude et écologiste fongique à la Society for the Protection of Underground Networks (SPUN), 35% des partenariats arbres-champignons pourraient être affectés négativement par le changement climatique.
L’équipe s’est penchée sur le cas des grands conifères des latitudes septentrionales. Dans la plupart des cas, ils entretiennent des relations avec une sorte de champignons mycorhiziens appelés champignons ectomycorhiziens. Les auteurs ont entrepris de cartographier ces réseaux.
Le déclin de la diversité des champignons mycorhiziens dans les nouveaux habitats des arbres pose alors un défi majeur pour la migration assistée des espèces arboricoles. Clara Qin, co-auteur, explique que les migrations d’arbres se trouvent généralement influencées par des facteurs abiotiques comme la disponibilité de l’espace. Mais elles sont également limitées par la disponibilité des partenaires symbiotiques. « Il est crucial de comprendre comment le changement climatique affecte les symbioses mycorhiziennes », souligne Van Nuland, dans un communiqué.
Conséquences écologiques et économiques
Les arbres de la famille des Pinaceae, comme les pins, les sapins et les cèdres, sont particulièrement à risque face au changement climatique. Ces arbres, très répandus en Amérique du Nord, dépendent des champignons mycorhiziens pour leur survie. En fournissant un habitat et de la nourriture pour une multitude d’espèces animales, ils jouent un rôle écologique crucial. Le pin ponderosa abrite de nombreux oiseaux et petits mammifères. Il contribue également à la stabilisation des sols grâce à son système racinaire étendu. En cas de perte de ces arbres, les écosystèmes locaux pourraient voir leur biodiversité diminuer drastiquement. Les sols deviendraient plus vulnérables à l’érosion. Cela affecterait tout ce qui dépend des forêts. Que ce soit l’air frais, l’eau propre et l’absorption du carbone de l’atmosphère.
Économiquement, les Pinaceae sont d’une importance capitale. Les pins sont largement utilisés dans l’industrie du bois et du papier. Leurs qualités de résistance et durabilité en font des matières premières de choix pour la construction et la fabrication de meubles. De plus, les sapins sont très prisés comme arbres de Noël. Ils apportent une valeur économique saisonnière importante. La disparition de ces arbres en raison du changement climatique et de la perte de leurs partenaires fongiques pourrait entraîner des pertes économiques considérables. Elle affecterait des industries entières dépendantes de ces ressources forestières.
L’importance de la conservation des champignons mycorhiziens
Les champignons mycorhiziens sont vitaux pour la santé et la survie des arbres. En formant des réseaux souterrains, ils aident les arbres à absorber les nutriments essentiels tels que le phosphore et l’azote. Sans ces champignons, de nombreux arbres, y compris ceux de la famille des Pinaceae, ne peuvent pas prospérer. Kai Zhu, écologiste à l’Institut de biologie du changement global de l’Université du Michigan, souligne que « nous devons comprendre et protéger ces partenariats essentiels entre les arbres et les champignons du sol pour les générations futures ». Protéger ces réseaux mycorhiziens est crucial non seulement pour les arbres, mais aussi pour la stabilité des écosystèmes forestiers.
L’étude met en évidence l’importance d’intégrer les champignons mycorhiziens dans les stratégies de conservation des forêts. En incluant ces champignons dans les plans de gestion forestière, nous pouvons améliorer la résilience des arbres face au changement climatique. Cela permettrait de maintenir les écosystèmes en bonne santé et de préserver les nombreux avantages économiques et écologiques qu’ils offrent. Les propos de Kai Zhu soulignent l’urgence de cette démarche : « Ces relations symbiotiques sont essentielles pour la survie des arbres et, par extension, pour la conservation des ressources naturelles » pour les générations futures.
Source : Michael E. Van Nuland et al., “Climate mismatches with ectomycorrhizal fungi contribute to migration lag in North American tree range shifts”, PNAS, 2024
