La biologiste évolutionniste américaine Toby Kiers a reçu le prix Tyler pour ses réalisations environnementales – parfois surnommé le « Nobel de l'environnement » – pour ses travaux qui mettent en lumière le monde souterrain caché des réseaux fongiques.

Washington (États-Unis) (AFP) - Sous la surface des forêts, des prairies et des fermes du monde entier, de vastes réseaux fongiques forment des systèmes d'échange souterrains pour échanger des nutriments avec les racines des plantes, agissant comme des régulateurs climatiques essentiels alors qu'ils absorbent 13 milliards de tonnes de carbone par an.

Pourtant, jusqu'à récemment, ces « réseaux mycorhiziens » étaient largement sous-estimés : considérés comme de simples compagnons utiles aux plantes plutôt que comme l'un des systèmes circulatoires vitaux de la Terre.

La biologiste évolutionniste américaine Toby Kiers vient de recevoir le prix Tyler pour la protection de l'environnement – ​​parfois surnommé le « Nobel de l'environnement » – pour ses travaux qui ont permis de mettre en lumière ce monde souterrain.

En cartographiant la répartition mondiale des champignons mycorhiziens dans un atlas souterrain mondial lancé l'année dernière, Kiers et ses collègues ont contribué à éclairer la biodiversité souterraine — des connaissances qui peuvent orienter les efforts de conservation visant à protéger ces vastes réserves de carbone.

Les plantes envoient leur excès de carbone sous terre où les champignons mycorhiziens absorbent 13,12 milliards de tonnes de dioxyde de carbone – soit environ un tiers des émissions totales provenant des combustibles fossiles.

« Je pense à toutes les façons négatives dont la terre est utilisée – vous savez, des termes comme “sac à terre” », a déclaré à l’AFP, lors d’un entretien, le chercheur de 49 ans, titulaire de la chaire de recherche universitaire à la Vrije Universiteit Amsterdam. « Alors qu’un sac de terre renferme une galaxie ! »

- Marché biologique -

Image microscopique d'un réseau formé par des champignons mycorhiziens arbusculaires

Kiers a commencé à étudier les champignons à 19 ans, après avoir rédigé une proposition de subvention qui lui a permis de participer à une expédition scientifique dans les forêts tropicales du Panama, « et j'ai commencé à me poser des questions sur ce qui se passait sous ces arbres massifs dans cette jungle très diversifiée. »

Elle se souvient encore très bien de la première fois où elle a regardé à travers un microscope et a vu un arbuscule – la minuscule structure arborescente du champignon mycorhizien qui pénètre dans les cellules végétales et sert de lieu d'échange de nutriments – qu'elle a décrite comme « tellement belle ».

En 2011, Kiers a publié dans la revue Science un article de référence montrant que les champignons mycorhiziens se comportent comme des commerçants avisés sur un « marché biologique », prenant des décisions basées sur l'offre et la demande.

Dotés de filaments plus fins que des cheveux, les champignons fournissent du phosphore et de l'azote aux plantes en échange de sucres et de graisses dérivés du carbone.

Grâce à des expériences en laboratoire, son équipe a démontré que les champignons déplacent activement le phosphore des zones d'abondance vers les zones de pénurie, et captent en retour davantage de carbone en exploitant ces déséquilibres. Autrement dit, les plantes sont prêtes à payer un « prix » plus élevé pour ce qui leur manque.

Ces champignons peuvent même accumuler des ressources pour faire grimper la demande, affichant un comportement qui rappelle les tactiques des traders de Wall Street.

Le fait que tout cela se produise sans cerveau ni système nerveux central soulève une question plus profonde : comment les champignons traitent-ils l’information ? Et si les signaux électriques qui circulent dans leurs réseaux détenaient la réponse ?

- Dette de gratitude -

Plus récemment, Kiers et ses collègues ont fait progresser le domaine avec deux articles publiés dans Nature qui rendent ce monde caché nouvellement visible.

L'une a dévoilé un système d'imagerie robotisé permettant aux scientifiques d'observer en temps réel la croissance, la ramification et la réorientation des ressources des réseaux fongiques ; l'autre a cartographié la répartition des différentes espèces à travers le monde.

Cette analyse globale a abouti à un résultat qui donne à réfléchir : la plupart des zones de forte diversité fongique souterraine se situent en dehors des zones écologiquement protégées.

Les champignons étant largement négligés par les cadres de conservation, Kiers a cofondé la Society for the Protection of Underground Networks (SPUN) afin de cartographier la biodiversité fongique et de plaider en faveur de sa protection.

Pour accompagner ce prix, assorti d'une récompense de 250 000 $, SPUN lance cette semaine un programme « Défenseurs clandestins » destiné à former les scientifiques aux outils juridiques dont ils ont besoin pour protéger la biodiversité fongique.

Son objectif, dit-elle, est d'amener les gens à changer radicalement leur façon de penser la vie sur Terre – de la surface jusqu'aux profondeurs.

« La vie telle que nous la connaissons existe grâce aux champignons », a-t-elle déclaré, expliquant que les ancêtres algaux des plantes terrestres modernes étaient dépourvus de racines complexes et qu'un partenariat avec les champignons leur avait permis de coloniser les milieux terrestres.