Lorsque le mont St. Helens est entré en éruption en 1980, la lave a incinéré tout ce qui vivait à des kilomètres à la ronde. À titre expérimental, les scientifiques ont ensuite déposé des spermophiles sur certaines parties de la montagne brûlée pendant seulement 24 heures. Les bénéfices de cette seule journée étaient indéniables et toujours visibles 40 ans plus tard.
Une fois l’explosion de cendres et de débris refroidie, les scientifiques ont émis l’hypothèse qu’en déterrant des bactéries et des champignons bénéfiques, les gaufres pourraient aider à régénérer la vie végétale et animale perdue dans la montagne. Deux ans après l’éruption, ils ont testé cette théorie.
« Ils sont souvent considérés comme des parasites, mais nous pensions qu’ils prendraient le vieux sol, le déplaceraient vers la surface et que c’est là que se produirait la récupération », a déclaré Michael Allen, microbiologiste à l’UC Riverside.
Ils avaient raison. Mais les scientifiques ne s’attendaient pas à ce que les bénéfices de cette expérience soient encore visibles dans le sol aujourd’hui, en 2024. publié dans la revue Frontières des microbiomes détaille un changement durable dans les communautés de champignons et de bactéries où se trouvaient les gaufres, par rapport aux terres voisines où ils n’ont jamais été introduits.
« Dans les années 1980, nous testions simplement la réaction à court terme », a déclaré Allen. « Qui aurait prédit que vous pourriez jeter un gopher pendant une journée et constater un effet résiduel 40 ans plus tard? »
En 1983, Allen et James McMahon, de l’Université d’État de l’Utah, se sont rendus en hélicoptère dans une zone où la lave avait transformé la terre en dalles de pierre ponce poreuse qui s’effondraient. À cette époque, seule une douzaine de plantes environ avaient appris à vivre sur ces dalles. Quelques graines ont été lâchées par les oiseaux, mais les semis résultants ont eu du mal.
Après que les scientifiques ont déposé quelques gaufres locales sur deux parcelles de pierre ponce pendant une journée, la terre a de nouveau explosé avec une nouvelle vie. Six ans après l’expérience, 40 000 plantes prospéraient dans les parcelles de Gopher. Les terres intactes sont restées pour la plupart stériles.
Tout cela a été possible grâce à ce qui n’est pas toujours visible à l’œil nu. Les champignons mycorhiziens pénètrent dans les cellules des racines des plantes pour échanger des nutriments et des ressources. Ils peuvent aider à protéger les plantes contre les agents pathogènes présents dans le sol et, surtout, en fournissant des nutriments dans les endroits stériles, ils aident les plantes à s’établir et à survivre.
« À l’exception de quelques mauvaises herbes, la plupart des racines des plantes ne sont pas suffisamment efficaces pour obtenir par elles-mêmes tous les nutriments et l’eau dont elles ont besoin. Les champignons transportent ces éléments vers la plante et obtiennent en échange le carbone dont ils ont besoin pour leur propre croissance. « , a déclaré Allen.
Un deuxième aspect de cette étude souligne encore à quel point ces microbes sont essentiels à la repousse de la vie végétale après une catastrophe naturelle. D’un côté de la montagne se trouvait une forêt ancienne. Les cendres du volcan ont recouvert les arbres, emprisonnant le rayonnement solaire et provoquant la surchauffe et la chute des aiguilles des pins, des épicéas et des sapins de Douglas. Les scientifiques craignaient que la perte des aiguilles ne provoque l’effondrement de la forêt.
Ce n’est pas ce qui s’est passé. « Ces arbres ont leurs propres champignons mycorhiziens qui captent les nutriments des aiguilles tombées et contribuent à alimenter une repousse rapide des arbres », a déclaré Emma Aronson, microbiologiste environnementale de l’UCR et co-auteur de l’article. « Les arbres sont revenus presque immédiatement à certains endroits. Ils ne sont pas tous morts comme tout le monde le pensait. »
De l’autre côté de la montagne, les scientifiques ont visité une forêt qui avait été coupée à blanc avant l’éruption. L’exploitation forestière avait supprimé tous les arbres sur des hectares, donc naturellement il n’y avait pas d’aiguilles tombées pour nourrir les champignons du sol.
« Il n’y a toujours pas grand-chose qui pousse dans la zone coupée à blanc », a déclaré Aronson. « C’était choquant de regarder le sol d’une forêt ancienne et de le comparer à la zone morte. »
Ces résultats soulignent combien il y a à apprendre sur le sauvetage des écosystèmes en détresse, a déclaré l’auteur principal de l’étude et mycologue de l’Université du Connecticut, Mia Maltz, qui était chercheuse postdoctorale dans le laboratoire d’Aronson à l’UCR au début de l’étude.
« Nous ne pouvons pas ignorer l’interdépendance de toutes choses dans la nature, en particulier celles que nous ne pouvons pas voir comme les microbes et les champignons », a déclaré Maltz.
Plus d’informations :
Mia Rose Maltz et al, Structure de la communauté microbienne dans les forêts en récupération du mont St. Helens, Frontières des microbiomes (2024). DOI : 10.3389/frmbi.2024.1399416
Fourni par l’Université de Californie