Comment le réchauffement climatique pourrait perturber une relation profondément enracinée

Tout comme dans une relation humaine saine, les arbres et les champignons fonctionnent bien ensemble car ils s’entraident. Lorsque les champignons ectomycorhiziens s’attachent aux racines des arbres, ils acquièrent du carbone sous forme de sucres auprès de leurs arbres hôtes et fournissent à leur tour aux arbres des nutriments importants comme l’azote et le phosphore. Il s’agit d’une relation symbiotique importante qui détermine le fonctionnement et la résilience des écosystèmes.

Mais alors que le changement climatique et le réchauffement climatique entraînent des températures plus élevées et une sécheresse amplifiée, on sait peu de choses sur la réaction de ces champignons importants. En outre, des questions subsistent quant à l’impact du réchauffement climatique sur les réseaux souterrains, appelés réseaux ectomycorhiziens. – formé de champignons qui relient les arbres et facilitent le transfert de l’eau, de l’azote et d’autres minéraux.

Pour étudier ce problème, une équipe de recherche de l’Université de Syracuse et de l’Université du Minnesota a mené une expérience sur le changement climatique dans laquelle ils ont exposé des espèces d’arbres boréales et tempérées à des traitements contre le réchauffement et la sécheresse afin de mieux comprendre comment les champignons et leurs arbres hôtes réagissent aux changements environnementaux.

L’étude, dirigée par Christopher W. Fernandez, professeur adjoint de biologie au Collège des arts et des sciences de l’Université de Syracuse, a été récemment publiée dans la revue Actes de l’Académie nationale des sciences (PNAS). Leurs résultats ont révélé que les effets combinés du réchauffement et du stress hydrique entraîneront probablement des perturbations majeures des réseaux ectomycorhiziens et pourraient nuire à la résilience et au fonctionnement des forêts.

L’équipe a mené ses travaux dans le cadre d’une expérience à long terme sur le changement climatique appelée B4WARMED (Boreal Forest Warming at an Ecotone in Danger) au Minnesota. L’expérience porte sur des parcelles où des espèces d’arbres boréales et tempérées ont été plantées et exposées à des traitements contre le réchauffement et la sécheresse. Cela permet aux chercheurs d’explorer comment les champignons ectomycorhiziens et les réseaux qu’ils forment avec leurs arbres hôtes réagissent aux facteurs de stress environnementaux.

Fernandez, dont les recherches visent à comprendre les processus impliquant l’écologie végétale, microbienne et écosystémique, affirme que leur étude a révélé que la composition des espèces fongiques ectomycorhiziennes change radicalement avec le changement climatique. Plus précisément, ils ont constaté un changement d’espèces que l’on trouve couramment dans les forêts matures et qui possèdent un mycélium à forte biomasse (le corps filiforme du champignon qui explore le sol et qui est probablement important pour la formation du réseau) vers des espèces à faible biomasse que l’on trouve généralement dans des forêts très denses. écosystèmes perturbés.

“Il existe une hypothèse étayée selon laquelle ces espèces à faible biomasse n’apportent probablement pas beaucoup d’avantages à l’hôte en termes de nutrition par rapport aux espèces à forte biomasse”, explique Fernandez. “Nous avons constaté que les réseaux formés par ces champignons qui “connectent” les arbres sont passés de réseaux relativement complexes et bien connectés à des réseaux plus simples avec moins de connexions.”

Les auteurs affirment que ces changements étaient étroitement liés aux performances des arbres hôtes et à leur capacité à convertir le dioxyde de carbone en oxygène et en sucres par la photosynthèse. “Le changement climatique réduit la quantité de carbone que les arbres fixent et a probablement des effets en cascade sur la quantité de carbone qu’ils peuvent fournir à leurs champignons ectomycorhiziens”, poursuit Fernandez. “Cela provoque probablement un déplacement vers des espèces à faible biomasse, entraînant la rupture des réseaux entre les arbres.”

L’équipe de recherche estime qu’il s’agit de la première étude examinant la réponse des réseaux ectomycorhiziens au changement climatique et que leurs résultats devraient générer de nouvelles recherches axées sur d’autres écosystèmes. En s’appuyant sur ce travail, ils affirment que la prochaine étape consistera à relier les changements dans les réseaux ectomycorhiziens aux processus au niveau des écosystèmes, tels que le cycle des nutriments et du carbone, afin de mieux comprendre leur résilience au changement climatique.