Le cycle des nutriments

En résumé : Cet article parle du cycle des minéraux et notamment de l’azote et du phosphore. Il montre le rôle crucial des champignons dans les écosystèmes

Pour réaliser la photosynthèse, la plante a besoin de CO2 et de H20 comme nous l’avons dit. Mais d’autres éléments vont s’avérer fondamental : les minéraux.

Ces minéraux seront prélevés par la plante dans le sol.

L’azote est un élément vital pour la plante. Il aura par exemple un rôle important dans la synthèse de la Chlorophylle. Or sans chlorophylle, pas de photosynthèse. Dans l’agriculture actuelle, l’azote est apporté comme engrais chaque année à raison de 300 à 400 kg par hectare pour une culture de céréales par exemple.

Le phosphore quant à lui est un élément central de l’ATP, ces molécules qui servent à transporter l’énergie. Il intervient aussi dans la photosynthèse et dans la multiplication des cellules. Un manque de phosphore provoque un retard de croissance et de développement et c’est très souvent un facteur limitant dans le sol.

Là aussi, l’agriculture actuelle va en épandre de grande quantité dans le sol. Pour le phosphore, c’est particulièrement compliqué car c’est une ressource très rare à l’échelle de la planète. Plusieurs études annoncent un déclin de la production de phosphore dès 2040. Or sans phosphore, l’agriculture actuelle ne fonctionne tout simplement pas ! Nous avons rendu nos plantes totalement dépendantes de l’Homme et elles ne peuvent plus pousser aujourd’hui sans ces apports extérieurs.

Comment ce mécanisme a lieu dans la nature ?

Dans la nature, les minéraux sont tout simplement recyclés. Lorsque les feuilles des arbres tombent au sol, ou que les animaux laissent des excréments, ou tout simplement quand les organismes meurent, ces matières sont décomposées, remises à l’état de petites molécules ou d’atomes. De nombreux animaux interviennent dans cette décomposition. Et en bout de chaine, on va trouver des bactéries et des champignons. Ces deux micro-organismes n’interviennent pas de la même façon : les bactéries vont plutôt dégrader totalement la matière et libérer des minéraux dans le sol qui seront directement utilisable par les plantes. Les champignons vont plutôt dégrader les molécules organiques en éléments plus petits réunis sous le nom d’ «Humus». C’est cet humus, combiné à l’argile, qui va donner une bonne structure au sol et surtout, qui pourra retenir les minéraux afin qu’ils ne partent pas dans les eaux pluviales.

Mais comment ces minéraux tel que le phosphore sont-ils diffusés dans les écosystèmes ?

Dans le cas du phosphore, il est principalement stocké dans le squelette des animaux et donc remis dans le sol lors de la décomposition du cadavre. On peut ici deviner un problème pour les plantes : si un animal meurt à un endroit donné, nous aurons une grande quantité de phosphore libérée. Mais comment toutes les plantes de la forêt vont-elles avoir accès à ce phosphore ?

Une expérience a été faite dans l’ex-union soviétique il y a quelques décennies qui a consisté à marquer le phosphore d’une souris morte qui a été déposé dans la forêt. On a ensuite pu suivre ce phosphore pour voir comment il se déplace dans la forêt.

La souris commence alors à se décomposer. Des mouches pondent dedans, des scarabées l’enfouissent sous terre, … Après trois jours, il ne reste que les os.

Les champignons dans la diffusion du phosphore

Les champignons font leur entrée en scène. Ils vont coloniser le squelette et commencer à en extraire le phosphore. Mais comme le phosphore a été marqué par des isotopes radioactifs, on a pu le suivre dans la forêt.

On voit alors que le phosphore va se déplacer au rythme de la croissance du filament du champignon. Et rapidement, on le trouve dans le champignon voisin. On sait en effet que les champignons sont interconnectés entre eux et partagent aussi ainsi les nutriments. Par ailleurs, les champignons sont connectés aux plantes et leur fournissent des minéraux en échange de sucre.

Le phosphore prélevé dans la souris va donc se déplace dans la forêt, passant de champignon en champignon et des champignons vers les plantes.

Champignons chargé en phosphore sur un tapis de mousse
Champignons sur un tapis de mousse

Champignons sur un tapis de mousse

Après 10 jours, on constate qu’il n’y a plus de phosphore dans le squelette. L’intégralité a été extraite par les champignons et diffusée dans la forêt. Et ce qui est prodigieux, c’est qu’on retrouve après 10 jours seulement que le phosphore s’est réparti sur une surface de 1000m² ! Il a donc parcouru une vingtaine de mètre dans toutes les directions autour de la souris.

Le phosphore est une ressource très rare dans la nature. Pour répondre à cela, un mécanisme très efficace de distribution du phosphore a été mis en place.

Le risque des engrais chimique

Or dans l’agriculture dite « moderne », on ne s’embête pas avec tout cela. On extrait ce précieux phosphore dans les quelques gisements présents sur terre et on le transforme en engrais pour végétaux Et comme la plante cherche constamment l’efficacité, elle va rompre ces liens avec les champignons, ne plus leur fournir de sucre en échange de phosphore, ce qui va entraîner la disparition des champignons.

Or les champignons ne font pas que nourrir la plante. Ils interviennent aussi dans la protection de la plante contre des pathogènes, dans le transfert des molécules qui permettent aux arbres de communiquer, dans la formation de l’humus qui est essentiel pour fixer les nutriments dans le sol, et dans tant d’autres choses.

En donnant du phosphore aux plantes par l’intermédiaire des engrais, nous détruisons ce formidable écosystème qui permet à la plante de se nourrir par elle-même et de se protéger des maladies. A la place, vous avons des plantes sous perfusions et dépendantes. Elles ne peuvent plus vivres sans toutes sortes de molécules chimiques pour rester en bonne santé !

Comment favoriser la présence de champignons

Les champignons sont donc des super-organismes : Ils vont dégrader la matière pour produire l’humus, faciliter à la plante la nutrition et l’absorption d’eau et protéger la plante des pathogènes. On sait également aujourd’hui que les champignons vont permettre la communication souterraine des plantes qui sera utile notamment dans la lutte contre les pathogènes. Mais les champignons vont aussi servir de canal d’échanges de nourriture entre différentes plantes de l’écosystème.

On voit donc l’importance de préserver les champignons sur nos terrains. Et pour cela, il y a quelques attitudes à adopter :

Ceci nous permettra d’avoir les champignons comme alliés et de faciliter notre agriculture.

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