De vastes réseaux de champignons pourraient être la clé de la lutte contre le changement climatique

Toby Kiers est professeur de biologie évolutive à la Vrije Universiteit d'Amsterdam, dont les recherches sur les champignons l'ont amenée à des révélations sur la façon dont la nature elle-même peut résoudre la crise climatique. Kiers regarde au-delà de l'étonnante diversité de champignons que nous voyons pousser au-dessus du sol vers les systèmes cachés que nous ignorons : des toiles fongiques qui se propagent dans le sol et nourrissent les racines des arbres et des plantes.

Dans son laboratoire, des flux de molécules de carbone traversent l'écran d'ordinateur de Kiers comme les bulles huileuses d'une lampe à lave. Éclairé et magnifié, le carbone se déplace à travers une infrastructure de tubes de gaze qui constituent de vastes réseaux souterrains de champignons. Ces systèmes comprennent un tiers de la biomasse vivante du sol, le lient et entretiennent une grande partie de la vie sur Terre. Les sols contiennent environ 75 % du carbone terrestre de la planète et les champignons jouent un rôle essentiel. Ce sont des "alliés puissants et sous-estimés" dans la quête pour résoudre le changement climatique, a déclaré Kiers.

Lundi, la revue scientifique Current Biology a publié une étude révolutionnaire dans Cell Press co-écrite par Kiers, à laquelle Bloomberg Opinion a eu un accès anticipé, révélant qu'un groupe de champignons connus sous le nom de mycorhizes aspirent et stockent plus de 13 milliards de tonnes de dioxyde de carbone. annuellement. C'est presque la production annuelle de gaz à effet de serre de la Chine et des États-Unis réunis.

L'étude est la première à calculer la quantité de carbone qui se déplace à travers ces réseaux souterrains. Les implications sont critiques non seulement pour les climatologues, mais aussi pour les décideurs politiques, les investisseurs et les innovateurs - qui doivent tous comprendre et soutenir le rôle que les champignons joueront dans l'effort mondial visant à éliminer l'excès de carbone de notre atmosphère.

Un soutien est indispensable : les réseaux mycorhiziens de la planète sont assiégés par la déforestation et l'agriculture industrielle, qui épuisent ces systèmes par le travail du sol et l'application excessive d'engrais chimiques et de pesticides. La chaleur, la sécheresse et d'autres pressions climatiques font également des ravages. Compte tenu des tendances actuelles, plus de 90 % des sols de la Terre seront dégradés d'ici le milieu du siècle, tout comme les réseaux de champignons qu'ils contiennent.

En quantifiant l'importance des champignons, l'étude de Kiers suggère une feuille de route pour l'action. Le Département américain de l'agriculture doit non seulement étendre ses efforts de recherche dans ce domaine, mais aussi encourager le passage à l'agriculture régénérative. Il devrait y avoir des récompenses - sinon des exigences - pour l'agriculture sans labour, qui laisse le sol et sa biomasse vivante intacts tout en améliorant les rendements des cultures et en économisant de l'argent. Cette méthode n'est utilisée que sur environ un tiers des terres agricoles américaines et mérite une adoption massive.

Les investisseurs peuvent faire leur part en finançant le développement d'outils d'agriculture de précision, y compris les robots agricoles IA émergents et les technologies de drones qui peuvent réduire l'utilisation de produits chimiques jusqu'à 90 %. Les innovateurs travaillant sur les technologies de captage et de stockage du carbone, qui drainent d'énormes flux de capitaux, devraient emprunter des modèles à la recherche sur les réseaux mycorhiziens : cette vaste machine vivante offre des éclairages ingénieux sur la séquestration du carbone.

Kiers a décrit les mycorhizes comme des "ingénieurs de l'écosystème" qui fournissent de l'azote, du phosphore et d'autres nutriments aux racines des arbres et des cultures en échange du carbone que ces plantes absorbent par la photosynthèse. Le champignon utilise ensuite ce carbone pour se développer, créant un cycle vertueux de nutrition entre les systèmes aériens et souterrains.

Ces champignons peuvent fournir naturellement plus de 80 % des nutriments d'une plante. Mais les cultures chargées d'engrais chimiques échouent souvent à transférer leur carbone aux champignons, ce qui nuit aux réseaux souterrains.

Même dans son état assiégé actuel, la complexité du système souterrain est extraordinaire : s'il est étiré en un long filament, la longueur totale des réseaux fongiques dans le sol du monde entier est d'environ la moitié de la largeur de notre galaxie. "Il s'agit d'un système de survie vieux de 400 millions d'années qui se qualifie facilement comme l'une des merveilles du monde vivant", m'a dit Kiers.

Peut-être encore plus stupéfiant est le peu de compréhension que nous avons : quelles espèces de champignons souterrains sont les meilleures non seulement pour extraire le carbone des racines des plantes, mais aussi pour le conduire et le retenir ? Nous ne savons pas encore. Kiers explore le rôle de «l'exsudat», un composé fongique qui aide à rendre le sol «collant», en le liant tout en repoussant les bactéries qui rongent continuellement les réseaux, libérant du carbone stocké. Comment peut-on augmenter l'exsudat et d'autres composés pour que plus de carbone reste enfermé sous terre ?

Il existe probablement des dizaines de milliers d'espèces de champignons souterrains qui n'ont pas encore été découvertes et étudiées. Une fois que les scientifiques auront compris et cartographié ce domaine, ils pourraient "pousser" le système pour augmenter sa capacité de transport de carbone.

Kiers voyage à travers le monde pour collecter des échantillons de sol remplis de champignons, travaillant avec un collectif mondial de scientifiques locaux par le biais de sa nouvelle société pour la protection des réseaux souterrains, ou SPUN. Ils utilisent des modèles d'IA pour prédire les points chauds de la biodiversité mycorhizienne. Sur place, ils scannent le paysage à la recherche de champignons connus sous le nom de "fructifications" que vous voyez au-dessus du sol - visqueux, violacés, poilus, cireux, diaphanes - qui peuvent fonctionner comme des périscopes pour les réseaux sous la surface. Ils extraient l'ADN fongique et l'envoient pour le séquençage.

Ce projet d'échantillonnage, une collaboration avec GlobalFungi et le Crowther Lab, vise à couvrir 10 000 emplacements et à assembler une carte open-source des réseaux fongiques de la planète. Les cartes aideront à cartographier les points chauds de séquestration du carbone et à identifier les espèces fongiques qui peuvent le mieux tolérer la sécheresse et la chaleur - et pourraient être utiles à introduire dans les sols des terres cultivées vulnérables.

Les recherches de Kiers offrent une nouvelle arène prometteuse pour lutter contre le changement climatique - mais seulement si les climatologues, les décideurs et les investisseurs utilisent ces nouvelles connaissances pour concevoir des stratégies de conservation et des systèmes alimentaires qui augmentent les rendements tout en protégeant, et non en dégradant, le réseau de vie sous-jacent.

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(Corrige le troisième paragraphe pour dire 13 milliards de tonnes, pas un million.)

Cette colonne ne reflète pas nécessairement l'opinion du comité de rédaction ou de Bloomberg LP et de ses propriétaires.

Amanda Little est une chroniqueuse de Bloomberg Opinion couvrant l'agriculture et le climat. Elle est professeur de journalisme et d'écriture scientifique à l'Université Vanderbilt et auteur de "The Fate of Food: What We'll Eat in a Bigger, Hotter, Smarter World".

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