Ganoderme Lucide / Reishi
22 mars 2020
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Champignons et réchauffement climatique

Le réchauffement climatique est le phénomène d’augmentation des températures moyennes océaniques et atmosphériques, induit par la quantité de chaleur piégée à la surface terrestre, du fait des émissions de gaz à effet de serre (CO2, etc.). Selon le consensus de la communauté scientifique, ce réchauffement est dû à l’activité humaine, notamment l’augmentation dans l’atmosphère des gaz à effet de serre.

Si les effets du réchauffement climatique ont déjà engendré des conséquences étendues et désastreuses à l’égard du monde animal et végétal, on dispose en revanche de peu de données sur le monde fongique, ou sinon très parcellaires. L’objectif de cet article est d’aborder le réchauffement climatique du point de vue du champignon. Gageure et immense défi tant ce sujet n’est pas aisé à aborder, cette thématique complexe pourrait faire l’objet d’un livre entier. J’ai néanmoins tenté de synthétiser des éléments collectés (et indiqués dans la bibliographie à la fin de l’article) dans cet article. Il n’a pas la prétention d’être exhaustif mais de fournir des éléments de réflexion et de discussion sur cette difficile problématique. Les aspects concernant la mycologie médicale et la phytopathologie seront traitées, mais de façon générale.

Le champignon a toujours été peu considéré dans les sciences du vivant, science longtemps zoocentré mais heureusement depuis peu, les végétaux, par exemple, commencent à avoir davantage de considération grâce à des pionniers comme Francis Hallé ou Stéphane Mancuso par exemple. Souhaitons aux champignons la même révolution intellectuelle. L’importance du règne végétal dans la lutte contre le réchauffement climatique n’est pas à démontrer et nous le verrons, les champignons ont leur mot également à dire sur ce sujet, pour le pire mais aussi pour le meilleur.

Dans le domaine de la mycologie médicale

Le réchauffement climatique accélère la prolifération de champignons mortels. De nouvelles infections fongiques pourraient bientôt menacer l’humanité d’après plusieurs études. L’augmentation de la température favoriserait la prolifération et la résistance de champignons susceptibles de nuire à la santé de l’homme.

On peut citer l’exemple de Candida auris, un champignon pathogène mortel qui se répand de plus en plus à travers le monde à la faveur du réchauffement climatique.

Bon nombre de champignon ne survivent pas aux températures du corps humain, heureusement pour nous. Mais la hausse du mercure finira par pousser des champignons à augmenter leur zone de restriction thermique et ainsi nous infecter plus facilement.

Dans le domaine de la phytopathologie

Pour illustrer toute la complexité du sujet lié au réchauffement climatique, on va discuter de la chalarose du frêne, une maladie d’origine fongique. Fortement affecté par un virulent champignon pathogène, le frêne commun (Fraxinus excelsior) se meurt en Europe. Le changement climatique risque certes de modifier la répartition du frêne en Europe dans l’avenir, mais aussi modifier les interactions entre le pathogène et son hôte et donc atténuer les effets de la maladie. Le champignon s’avère physiologiquement intolérant à une augmentation de la température. Pour un réchauffement supérieur à 2,5 °C , une quasi-disparition du pathogène pourrait se produire en l’an 2080 en France.

Prenons un autre exemple, celui de la phyllosphère. La phyllosphère désigne la partie foliaire des plantes. Ces feuilles abritent de nombreuses espèces fongiques sous formes de levures, de champignons filamenteux ou de spores en dormance. Ces organismes vivent soit sur la feuille (épiphyte) ou dans le tissu foliaire (endophyte). Certaines espèces améliorent la résistance des plantes aux attaques des herbivores par production d’alcaloïdes, en occupant le terrain pour limiter les infections par d’autres champignons pathogènes, en augmentant la résistance aux stress environnementaux.

Les conditions climatiques à la surface des feuilles sont très variables en fonction des épisodes de pluie et on peut s’attendre à ce qu’un changement climatique ait un effet sur ces communautés fongiques et modifie les tolérances climatiques d’une plante, et donc sa capacité à s’adapter à de nouvelles conditions environnementales.

Certains résultats suggèrent que le réchauffement peut avoir une incidence sur l’abondance des espèces fongiques de la phyllosphère, y compris sur des espèces pathogènes latentes.

De façon générale sur cette problématique, le réchauffement climatique aura certes un rôle non négligeable dans l’émergence de nouvelles maladies (sans oublier d’y ajouter le phénomène aggravant lié aux déplacements) mais aussi aura un rôle sur la distribution et la répartition des maladies.

Pourquoi on ne peut pas dissocier la mycologie des végétaux

De nombreux champignons tissent des relations complexes avec les arbres, rythmées par un dialogue moléculaire variable avec le temps. Le mycélium s’associe avec les racines de l’arbre pour former un organe mixte, la mycorhize. Cet assemblage mutualiste fonctionne par échange de messages qui contrôlent le transfert de composés carbonés de l’arbre au champignon et d’éléments minéraux du sol du champignon vers l’arbre. L’arbre hôte contrôle ainsi la reproduction du champignon et la formation de son sporophore. Difficile ainsi de s’intéresser à la biodiversité fongique en faisant abstraction des arbres présents. Les champignons sont les architectes de la forêt. Leur biologie sont étroitement liées.

Mycorhize

L’évolution des forêts

Les signes du réchauffement sont déjà visibles sur les forêts françaises et une baisse de la biodiversité est à craindre.

Les feuilles tombent de plus en tard et on observe une intensification du stress hydrique. Une hausse des températures modifiera très probablement les processus des cycles et nutriments du sol.

Des chercheurs ont modélisé l’évolution des symbioses mycorhiziennes et leur répartition sur la planète d’ici 2070. Les simulations montrent une perte de 10 % des arbres à ectomycorhizes. Vu le rôle de ces symbioses dans la séquestration du carbone dans le sol, cela entraînera une augmentation du carbone dans le sol et une modification du cycle géochimique.

Si on veut que les arbres s’adaptent au déficit hydrique, il est indispensable de s’intéresser aux champignons qui sont quand même des importants fournisseurs d’eau aux arbres

Ce qui a déjà été observé

750.000 données concernant des champignons en Autriche, Grande-Bretagne, Norvège et Suisse indiquent que non seulement la saison se prolonge continuellement dans ces pays, mais aussi qu’elle se décale pour devenir plus tardive. L’équipe explique cette tendance par des températures plus élevées et des phases végétatives en général plus longues», détaille l’institut suisse de recherche sur la forêt, la neige et le paysage, partie prenante de l’étude.

Une étude norvégienne portant sur la période 1940-2006 montre que la période de fructification a considérablement changé au cours de cette période, avec un retard moyen de fructification depuis 1980 de 12,9 jours. Les espèces à fructifications précoces connaissent un retard plus important que ceux à fructifications tardives. Il existerait également une tendance géographique à une fructification plus précoce dans les parties septentrionales et continentales de la Norvège que dans les parties plus méridionales. Ces changements dans la phénologie automnale des champignons coïncident avec l’extension de la saison de croissance causée par le réchauffement climatique global.

Des biologistes anglais ont montré que le réchauffement est en train de modifier la pousse des champignons. L’étude des inventaires mycologiques réalisés dans le sud de l’Angleterre montre un allongement significatif de la période de fructification.« Dans les années 1950, elle s’étalait en moyenne sur un peu plus de trente-trois jours mais elle a doublé au cours de la dernière décennie, dépassant soi­xante-quatorze jours », précisent Alan-Christopher Gange, de l’université de Londres. De même, l’augmentation des pluies automnales et des températures d’arrière-saison s’est accompagnée d’un recul des dates de fructification des espèces les plus tardives (+ 7,5 jours tous les dix ans). « Tout change très rapidement », souligne Jean Garbaye, microbiologiste à l’Inra (Nancy). Ce qui se passe chez les champignons est lié aux changements intervenus chez les arbres qui poussent aujourd’hui plus vite en raison de l’augmentation du CO2 et des températures. « Plusieurs espèces fructifient deux fois dans l’année », avance même Alan-Christopher Gange. Une partie des champignons profite du surplus de sève des arbres, les autres des masses supplémentaires de feuilles tombées au sol. L’étude anglaise correspond à certaines constatations empiriques des mycologues français.

Le réchauffement climatique va modifier la diversité des champignons dans le sol, notamment sur les sites froids, conclut une étude suisse de l’institut fédéral de recherches sur la forêt, la neige et le paysage. Pendant six ans et grâce à des câbles de chauffage, des chercheurs ont réchauffé de 4°C le sol de 20 parcelles de la forêt sur le Stillberg à Davos (GR), une température qui correspond au réchauffement attendu d’ici à 2070. Certaines espèces ont pratiquement disparu alors que d’autres, comme le lactaire roux, ont profité du réchauffement et sont devenues plus fréquentes.

Dans une étude parue dans le journal Nature Climate Change, une équipe suisse a établi un lien entre la disparition des truffes et le changement climatique. Durant la période 1970-2006, la baisse du nombre de champignons est corrélée à la diminution des pluies estivales. Si la saison de la truffe s’étend de novembre à février, elle est fortement dépendante des conditions météo estivales. « Compte tenu de l’association symbiotique entre l’hôte et le champignon, nous supposons que la compétition entre eux pour capter l’humidité du sol en été pourrait être un facteur critique pour la production de la truffe, en particulier dans des environnements semi-arides », expliquent les chercheurs. Ainsi, les deux éléments de la symbiose entrent en compétition durant l’été. La croissance du chêne par exemple est largement dépendante du taux de précipitations entre mai et juillet. L’augmentation de la fréquence des saisons estivales sèches, en lien avec le changement climatique, perturbe le développement de la symbiose : le champignon et le chêne n’ont pas assez d’humidité pour se développer.

Les modèles de prévisions climatiques montrent en outre que la truffe noire migrerait vers la Suisse et l’Allemagne si la température augmentait de 2 °C dans le sud de l’Europe. Les Alpes pourraient bien devenir l’endroit le plus adapté pour les truffes. Si elles se réchauffent, les montagnes seront toujours humides, permettant ainsi le développement du champignon et de l’arbre. Les observations semblent déjà montrer une migration du diamant noir.

Un champignon tropical, Favolaschia Calocera , a été découvert dans les Pyrénées. Champignon tropical du sud-est asiatique et de Madagascar, il était d’abord arrivé en Europe par l’Italie, en 1999, avant de passer en Espagne, au Portugal et il est maintenant attesté en Suisse et même en Angleterre, en Cornouailles. Un autre champignon, Podostroma cornu-damae, originaire du Japon, a été retrouvé en 2019 pour la première fois en Australie, à des milliers de kilomètres de son lieu d’origine. Des sociétés mycologiques ont relevé une remontée vers le nord d’espèces méridionales tels qu’Oudemansiella me­diterranea, une espèce dunaire d’origine méditerranéenne apparue dans le Pas-de-Calais il y a deux ans, s’y trouve maintenant bien implantée dans plusieurs stations.

Je tiens à préciser que ces deux exemples ne sont pas nécessairement liés au réchauffement climatique mais illustre la formidable capacité des champignons à voyager et s’étendre dans d’autres aires géographiques. On a en France des champignons voyageurs connus depuis des décennies comme l’anthurus archer (Clathrus archerii) qui est originaire de Nouvelle-Zélande.

Perspectives et limites

Les champignons réagissent rapidement au réchauffement climatique. Selon une étude suisse, certaines espèces pourraient disparaître d’ici à une cinquantaine d’années et d’autres au contraire y trouveraient leur compte et se multiplieraient.

Ceci laisse augurer des modifications profondes des écosystèmes forestiers, dans lesquels les champignons jouent un rôle central (avec notamment la décomposition de la matière organique ou la symbiose avec les arbres). Il y aurait plus de nutriments pour les arbres, plus de nourriture pour les animaux et plus de champignons pour les amateurs, car la saison s’allonge en raison de l’arrivée plus tardive de la neige et du gel. Le bilan carbone des forêts pourrait également être impacté, sans qu’on sache encore dans quel sens. Il semblerait que ces changements soient aussi provoqués par l’augmentation des taux d’azote dans les sols, liée au réchauffement climatique, et non par la température elle-même. Des températures plus élevées rendent plus actifs les micro-organismes du sol, qui décomposent ainsi plus d’humus et libèrent donc plus d’azote. Couplés à un assèchement des sols, ces changements climatiques modifient les interactions entre les arbres, les champignons et le sol.

Personne ne peut dire si les champignons supporteront bien, à moyen et long terme, ce réchauffement des températures. Néanmoins, lorsque qu’il fait plus chaud, la photosynthèse des arbres est donc meilleure et plus longue sur l’année, ce qui profite également par symbiose aux champignons. Le réchauffement climatique pourrait donc avoir des influences positives sur les champignons, pensent certains chercheurs: de meilleures cueillettes pour les amateurs, plus de nourriture pour les animaux et également plus de nutriments pour les arbres via la symbiose mycorhizienne.

Il convient également de préciser qu’on a certes beaucoup parlé des champignons à fructifications, mais il faut garder à l’esprit qu’ils ne représentent que la face émergée de l’iceberg de la biodiversité fongique. Une majorité de champignons ne font pas de fructifications (1%) et par conséquent sont invisibles à nos yeux. Leur importance dans l’écosystème est également fondamentale.

Enfin, le cortège fongique peut changer avec l’âge de la forêt. Qui également a observé telle année l’apparition d’une fructification d’une espèce jamais observée auparavant ? Cela ne signifie pas qu’elle était absente les autres années mais que son mycélium n’avait pas produits de fructifications. Ces faits rajoutent de la complexité à l’évaluation dans le temps de la diversité fongique d’un lieu.

Conclusions

Au vu de tous ces éléments et dans l’état actuel de nos connaissances, il est très difficile d’apporter des réponses tranchées sur les effets du réchauffement climatique sur la diversité fongique et de faire des extrapolations. Des premières tendances semblent indiquer un retard dans la fructification et un allongement de la saison des champignons, des modifications donc temporelles mais aussi spatiales. Il convient de rester très prudent avec ces observations tant nos connaissances sur les mécanismes de fructification restent parcellaires et tant les interactions sont complexes et multifactorielles, aussi bien biogéochimiques que pédologiques ou écosystémiques. Devant tant d’incertitudes et face au réchauffement global, l’urgence est d’agir maintenant en réduisant notre empreinte carbone, d’un point de vue sociétal et collectif avec une volonté politique forte, d’un point de vue individuel en adoptant un mode de consommation raisonnée et éthique.

Les arbres, les champignons, le sol, ces 3 acteurs sont indissociables et il est bien prétentieux d’anticiper de façon certaine comment vont évoluer ces interactions.

Le climat est en train de changer mais de nombreuses incertitudes demeurent quant aux impacts sur les écosystèmes forestiers et la distribution des espèces. Certaines études suggèrent que la richesse en espèce fongique ne serait pas affectée mais simplement la composition. La variété des espèces rencontrées aujourd’hui se retrouvera peut-être plus au nord.

Les champignons sont très sensibles aux modifications environnementales.

Les champignons sont des acteurs importants des écosystèmes forestiers, en tant que saprophytes pour le recyclage des nutriments de la litière et du bois, en tant que parasites pour la dynamique forestière mais aussi comme partenaires symbiotiques des arbres par le biais de l’association mycorhizienne. Les champignons sont à l’œuvre dans de nombreuses fonctions et il est fort probable qu’un impact sur les champignons aura un impact sur le fonctionnement de l’écosystème. Des modifications à long terme de la croissance des champignons et de leur cycle peuvent avoir un impact durable sur des écosystèmes forestiers complets, et donc sur le bilan de carbone global.

Il est fort probable que les communautés fongiques participeront à la stabilité et la résilience des écosystèmes forestiers lors du réchauffement climatique. Pour cela, les pratiques de gestion forestière doivent intégrer la présence et l’importance des champignons en favorisant par exemple la diversité des essences, la minimisation des apports azotées, etc.

Probablement apparu il y a plus de deux milliards d’année, le règne fongique a déjà traversé des crises environnementales sans précédents et s’est toujours adapté. Alors que l’homme est responsable d’une crise climatique mais aussi d’une extinction massive du vivant sur notre planète au nom d’un modèle économique irréfléchi et destructeur, gageons que le champignon s’adaptera. Pour notre espèce, c’est moins sûr.

Sources et bibliographie

L’odyssée des champignons, de F. Le Tacon et J.P. Maurice, éditions Quae

La biodiversité des champignons mycorhiziens, actrice cruciale du fonctionnement des écosystèmes forestiers, de M. Peter, M. Buée et S. Egli,

Structure des assemblages fongiques de la phyllosphère des arbres forestiers et effet potentiel du changement climatique (thèse de tristan Cordier, Université Bordeaux I, 2012)

Richesse et diversité des assemblages de champignons et d’oomycètes de hêtraies, en relation avec des facteurs climatiques et édaphiques (thèse de A. Coincé, Université de Lorraine, 2013)

Climate Change Blamed for Deadly Fungus Risk, WebMD, 24 juillet 2019

Climate change and the ash dieback crisis (Goberville and al., in Scientyific reports, 2016)

Mushroom fruiting and climate change (Kauserud and al., in Proceedings of the National Academy of Sciences 105, 2008)

https://www.medisite.fr/rechauffement-climatique-des-champignons-mortels-proliferent-et-tuent-des-patients.5523704..html

https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/climatologie-champignons-oublies-modeles-rechauffement-climatique-2449/

http://www.journaldelenvironnement.net/article/la-cueillette-des-champignons-favorisee-par-le-changement-climatique,33999

https://www.rts.ch/info/sciences-tech/8946967-le-changement-climatique-menace-certaines-especes-de-champignons.html

https://www.futura-sciences.com/planete/actualites/climatologie-truffes-perigord-ne-resistent-pas-rechauffement-climatique-43094/

https://www.lefigaro.fr/sciences/2007/04/09/01008-20070409ARTFIG90111-climatles_champignons_eux_aussi_se_rechauffent.php