Vivons-nous sur une Terre de plus en plus verte grâce aux concentrations accrues de dioxyde de carbone ?
Vivons-nous sur une Terre toujours plus verte en raison des concentrations accrues de dioxyde de carbone ? Les recherches menées par Sara Vicca (Université d'Anvers) et ses collègues internationaux nous rapprochent d'une réponse.
Les horticulteurs utilisent depuis longtemps du CO2 supplémentaire dans leurs serres pour accélérer la croissance des plantes. Mais les scientifiques débattent de savoir si l'augmentation des concentrations de CO2 atmosphérique, due à la combustion de combustibles fossiles, stimule de la même manière la croissance des plantes à l'échelle mondiale.
L'équipe de Sara Vicca, lauréate du prix Eos Pipette en 2014, a compilé les données de 83 études mondiales examinant l'effet d'une élévation du CO2 jusqu'à 650 ppm (parties par million ; nous sommes actuellement juste au-dessus de 400 ppm). L'étude est publiée dans la revue scientifique Science.
Symbiose entre plantes et champignons
Toutes les plantes croissent mieux avec une fertilisation au CO2, à condition qu'assez d'azote (N) soit disponible. L'étude montre aussi que certaines plantes poussent plus vite même à faible teneur en azote, grâce à l'aide des champignons mycorhiziens. Ces champignons fournissent nutriments et eau aux plantes en échange de sucres et d'énergie : une symbiose parfaite.
Les mycorhizes absorbent les nutriments plus efficacement que les racines des plantes, car elles explorent un plus grand volume de sol et produisent des substances qui les rendent disponibles. Cependant, toutes les mycorhizes ne sont pas identiques. Les mycorhizes arbusculaires excellent dans l'absorption du phosphore (P), mais aident peu pour l'azote (N). Les ectomycorhizes, en revanche, sont spécialisées dans l'azote, et moins dans le phosphore.
La plupart des plantes herbacées s'associent à des mycorhizes arbusculaires, tandis que les conifères interagissent avec des ectomycorhizes. Les arbres à feuilles caduques varient : érables et cerisiers avec des arbusculaires, hêtres et chênes avec des ectomycorhizes.
Sara Vicca : « Nous avons observé que, même dans des écosystèmes pauvres en azote, les plantes bénéficient d'une concentration accrue de CO2. Les scientifiques s'interrogent depuis longtemps sur ce phénomène. Notre étude montre que l'effet de fertilisation du CO2 à faible azote concerne surtout les plantes associées à des ectomycorhizes : leur croissance augmente de 30 %. Les plantes à mycorhizes arbusculaires ne réagissent pas dans ces conditions. »
Les champignons, clés pour évaluer l'impact du changement climatique
Les écosystèmes terrestres absorbent environ 30 % des émissions anthropiques de CO2. Sans cela, le changement climatique – fertilisation au CO2, azote accru, températures en hausse, sécheresses et inondations – s'accélérerait. Comprendre les réactions des écosystèmes permet d'estimer leur rôle dans la mitigation du climat. Les champignons y jouent un rôle essentiel.
Sara Vicca partage ses recherches sur son blog Scilogs.
