Avec le soutien du Fonds autrichien pour la science FWF, un groupe international de chercheurs étudie dans quelle mesure le sol forestier sert de puits de carbone et comment les bactéries et les champignons interagissent dans ce contexte. Les chercheurs ont découvert que le bois mort est peuplé d'une grande diversité de vie.
"La richesse des micro-organismes que nous avons trouvés dans le bois mort était stupéfiante", dit la microbiologiste Judith Ascher-Jenull. On sait depuis longtemps que le sol contient une grande quantité de ces micro-organismes. Lorsqu'il s'agit de bois mort qui se décompose lentement sur le sol forestier, les chercheurs avaient précédemment supposé que sa décomposition était principalement due à des champignons.
Les résultats du projet financé par la FWF "Climate-driven Degradation-Dynamics of Deadwood in Alpine Soils" suggèrent le contraire. Réellement, il semble y avoir une interaction synergique entre les champignons, bactéries et archées. "Ce résultat de recherche jette les bases d'études futures sur l'interaction entre les champignons et les bactéries dans le bois mort et leur impact sur le bilan carbone du sol et, Donc, la productivité des forêts", explique le chercheur principal Heribert Insam du Département de microbiologie de l'Université d'Innsbruck.
Enquêter sur les communautés microbiennes
Il est bien connu que les forêts jouent un rôle important de puits de carbone et occupent ainsi une position éminente dans le contexte du changement climatique mondial. Le carbone n'est pas seulement stocké par les arbres, mais aussi par le sol forestier. De nombreux aspects du cycle du carbone sont, cependant, encore largement obscur.
"Nous voulons comprendre le système", note Insam. La raison pour laquelle cela est important est claire :« Les forêts font partie des réservoirs mondiaux de carbone qui peuvent être soit liés au sol, soit à la biomasse, soit dans l'atmosphère. La question qui se pose est de savoir quel est l'impact du changement climatique sur la décomposition du bois », le microbiologiste élucide davantage.
Afin de poursuivre cette question, l'équipe d'Innsbruck a coopéré avec des géologues, des dendrochronologues (experts déterminant l'âge du bois) et des experts en modélisation dans le cadre du projet international DecAlp (www.decalp.org/) à Val di Rabbi dans la province italienne du Trentin. Là, les chercheurs ont étudié la structure et la fonction des communautés microbiennes le long de séquences climatiques altitudinales sélectionnées sur dix sites d'étude, orientés au nord et au sud, à des altitudes comprises entre 1, 200 et 1, 400 mètres d'altitude. Insam et son groupe, composé de Judith Ascher-Jenull, María Gómez-Brandón et Tommaso Bardelli, employaient des techniques et des instruments de pointe. « La recherche sur le bois mort est un problème depuis des décennies, sonder ce qui se passe dans et sous le bois. Mais seul l'avènement des méthodes moléculaires permettant de recueillir des données sur le microbiote a permis aujourd'hui de caractériser les processus bactériens", note Insam.
La température comme facteur déterminant
"L'hypothèse était", Ascher-Jenull poursuit en expliquant, "que les champignons avaient a priori un avantage en ce qui concerne la pourriture du bois. Nous avons maintenant pu démontrer que les bactéries fixatrices d'azote sont actives dans le bois mort et alimentent les champignons en azote." Cela a un impact immédiat sur la décomposition du bois et le stockage du carbone. Les champignons sont entraînés, comme c'était, à des performances optimales grâce à la stimulation des bactéries.
« Nous avons également pu démontrer », Insam continue, "cette dégradation est plus rapide sur les pentes exposées au nord que sur les pentes exposées au sud." Un résultat surprenant qui montre que l'humidité est plus importante que la température. Et qu'est-ce que cela signifie en ce qui concerne le changement climatique? Des températures plus élevées associées à une moindre disponibilité d'eau entraîneront-elles une dégradation plus lente et moins de carbone stocké dans le sol ? "Notre étude n'est qu'une pièce d'un puzzle", prévient Insam. L'essai se poursuit également dans la région des Apennins, où il y a des arbres différents – des hêtres plutôt que des mélèzes – et un climat différent.
Des conclusions plus globales ne seront possibles que sur la base d'une méta-étude incluant les résultats de Val di Rabbi, les Apennins et d'autres projets de recherche.
Pour l'instant, le projet a permis de comprendre que le bois mort dans une forêt n'est pas seulement essentiel à la vie des insectes, mais joue probablement un rôle beaucoup plus vital dans la composition des tapis forestiers et leur fonctionnement en tant que puits de carbone. – C'est la raison pour laquelle il devrait être autorisé à rester dans la forêt.
