Une forêt n’est pas une accumulation d’arbres mais un super-organisme unique. Démonstration à partir d’une souche d’un conifère de Nouvelle-Zélande.

Au cours de ses ballades dans les forêts de conifères de l'île nord de Nouvelle-Zélande, Sébastian Leuzinger, un professeur de l'Université de Technologie d'Auckland s'est brutalement posé une question épineuse : pourquoi diable la souche qu'il avait devant les yeux n'était-elle pas morte ? Normalement, sans feuilles ni branches, un bout de tronc doit se dessécher et être décomposé par les insectes. Ce n'était pas le cas de ce tronçon de Kauri (Agathis australis) encore vert malgré une coupe ancienne. La réponse à la question fait l'objet d'un article paru le 25 juillet dans iScience. Elle invite à changer le regard sur ce que sont les forêts : non pas une succession d'individus, mais un seul et immense organisme.

Les arbres sont naturellement connectés entre eux par le tentaculaire réseau des champignons dont les filaments (appelés hyphes qui pèsent en moyenne 1,7 tonne par hectare de forêt) captent les nutriments du sol pour les échanger avec les sucres fabriqués par les végétaux à partir de la photosynthèse. Cette symbiose se double de greffages entre racines des arbres. Ces greffes s’opèrent au sein des racines d’un même individu pour assurer sa stabilité, au sein d’arbres de la même espèce et entre espèces différentes. Ils s’échangent ainsi de l’eau, des sucres et de la matière organique. 150 espèces d’arbres angiospermes (à fleurs) et gymnospermes (les résineux) ont démontré cette capacité.

La souche prête son système racinaire à ses voisins en échange de nutriments
Mais ce greffage naturel a été beaucoup moins étudié que la symbiose mycorhizienne entre arbres et champignons. La souche bien vivante de Kauri constituait donc une bonne occasion de mieux comprendre le fonctionnement des échanges. Quel peut bien en effet être l’intérêt des arbres voisins à maintenir en vie les restes d’un individu qui ne peut plus se nourrir tout seul ? Pour le savoir, les chercheurs ont mesuré les flux de sève au sein de la souche et de ses plus proches voisins. Et ils ont découvert une relation fortement négative. Le jour, dans des conditions de fort ensoleillement, l’évapotranspiration via les feuilles implique pour les arbres un pompage d’eau par les racines plus important. La souche propose donc à ses voisins son réseau racinaire pour les aider à répondre à leurs besoins puisqu’elle n’a pas de pertes par son feuillage. La nuit ou quand il pleut, les arbres en retour fournissent à la souche des nutriments pour la maintenir en vie.

Les échanges entre souche et arbre. Sous le soleil, la souche fournit de l'eau à ses voisins. La nuit ou sous la pluie, les échanges s'inversent. © Sébastian Leuzinger/iScience

Cette "solidarité" bien comprise entre une souche et ses voisins incite à vérifier ce qui se passe entre les arbres. L’hypothèse, c’est que ces échanges se font à l’échelle des forêts. Les individus bénéficiant par exemple d’un emplacement humide partageraient ainsi leur excédent d’eau avec ceux poussant sur des terrains plus secs. L’équipe de Sébastian Leuzinger va poursuivre ses recherches sur d’autres souches et explorer plus avant les relations des arbres entre eux à travers leurs greffes racinaires. Mais les chercheurs en sont persuadés : notre regard sur ces écosystèmes doit changer.

Sciences et Avenir

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