Comment les arbres nourrissent les organismes du sol

En forêt, les arbres fournissent au sol une partie des sucres qu’ils produisent par photosynthèse dans leurs feuilles. Ils nourrissent ainsi les organismes qui y vivent et en profitent à leur tour, car l’immense réseau de champignons des racines – les mycorhizes – les aide à absorber plus d’eau et de nutriments que ne leur permettraient leurs seules racines. Cependant, on sait peu de choses sur la façon dont l’évolution des conditions environnementales influence et perturbe ces interactions bien équilibrées.

C’est pourquoi l’équipe dirigée par le pédologue Frank Hagedorn a participé à une expérience à grande échelle menée par le WSL en 2017 pour retracer dans l’arbre et ses alentours le parcours du carbone provenant de l’atmosphère. En effet, cet élément est non seulement la brique constitutive de toute matière vivante, mais aussi le « C » du CO₂, ce gaz à la fois « nourriture de base » des arbres et cause majeure du changement climatique. Les forêts sont donc d’importants réservoirs de CO₂.

Lors d’une première mondiale réalisée dans le Bois de Finges, en Valais, les chercheurs ont enveloppé dix pins centenaires d’une douzaine de mètres de haut dans d’énormes sacs en plastique, puis leur ont fait « respirer » pendant trois heures un isotope stable de CO₂, plus lourd que le CO₂ présent dans l’air. Totalement inoffensif, ce traceur permet de détecter l’origine du carbone même des années plus tard – une méthode qui n’est applicable que depuis une dizaine d’années.

Après à peine quatre jours, Frank Hagedorn et son équipe ont pu détecter les premiers sucres « lourds » dans le sol, comme ils le rapportent dans la revue scientifique Global Change Biology. Le secteur dans lequel le sol contenait des sucres des arbres traités était trois fois plus étendu que la surface couverte par la canopée de ces mêmes arbres, ce qui souligne l’extension du réseau souterrain. Les variantes lourdes de carbone ont subsisté dans le sol pendant toute une année.

« Nous avons pu prouver pour la première fois que les arbres stockent les sucres qu’ils produisent par photosynthèse. Ce n’est que plus tard qu’ils les utilisent pour former du bois ou qu’ils les libèrent dans le sol par les racines », explique Frank Hagedorn. « C’est une découverte importante car les arbres nourrissent ainsi une grande partie des organismes du sol. » Au total, environ un tiers du CO₂ absorbé est transféré dans le sol, consommé par les organismes qui s’y trouvent et partiellement relâché à nouveau sous forme de CO₂.