Bactéries, champignons, micro-organismes, pathogènes

Des bactéries, champignons, micro-organismes par milliers…

Cette période d’affect par le coronavirus nous interpelle sur notre vulnérabilité et inéluctablement sur celle de notre environnement, mais aussi sur l’impact de l’infiniment petit sur le macrocosme !

L’un et l’autre étant liés, un parallèle entre le règne animal et le règne végétal s’invite face à un écosystème fait de bactéries, champignons et tout un corollaire de micro-organismes et pathogènes… omniprésents.

Un fragile équilibre… mais très souvent bénéfique !

Le cycle de la vie dans l’écosystème fait UN !

Les bactéries, apparues il y a plus de 3 milliards d’années, représentent la plus ancienne forme de vie sur terre. Dans le règne végétal, elles font partie des principaux décomposeurs de matière organique sur terre, après les champignons.
Les bactéries décomposent la matière animale et végétale afin d’en absorber l’azote, les composants carbonés et autres nutriments. Ces nutriments sont alors stockés à l’intérieur de la bactérie et ne sont libérés que lorsque celle-ci est consommée ou meurt et se décompose à son tour. Dans ce système bien rodé, les bactéries font partie des fondements de la pyramide alimentaire liée au réseau alimentaire du sol.

Des bactéries, champignons, micro-organismes essentiels à la vie du sol ?

Le sol est un milieu foncièrement hétérogène en conditions naturelles. Des études indiquent qu’une cuillère à café de terre de jardin pourrait contenir jusqu’à près d’un milliard de bactéries, de mycélium, de protozoaires ou autres organismes vivants microscopiques !

Cette hétérogénéité résulte de la pédogenèse mais également de la présence des végétaux et notamment via leurs racines.

Nous évoquerons ici plus particulièrement le cas des arbres.

Quel sont les interactions entre arbres et micro-organismes ?

Les végétaux, et donc les arbres, aussi ont un microbiote !

Les arbres vivent une relation symbiotique avec de nombreuses bactéries et champignons. Une grande partie de la production de sucres réalisée lors de leur photosynthèse sert même de monnaie d’échange avec certains micro-organismes du sol en contrepartie de réserves de nutriments non accessibles directement aux racines des plantes et auxquels ces micro-organismes ont accès !

Les racines sécrètent des exsudats pour attirer des micro-organismes !

c’est le phénomène de la rhizodéposition !

Les micro organismes permettent aux plantes de mieux résister à la sécheresse voir à la pollution !

=> EN SAVOIR PLUS sur l’acquisition de résilience par les plantes grace aux micro-organismes…

En quoi consistent ces exsudats ?

Les exsudats racinaires sont constitués d’acides gras, de protéines, d’acides aminés, de sucres, d’enzymes, de flavonoïdes..etc, produits de la photosynthèse. Il est estimé que cette rhizodéposition est constituée de 30 % du total des assimilats de la photosynthèse, conduits par la sève élaborée. Aux exsudats racinaires s’ajoutent la lyse qui consiste en une desquamation par abrasion de cellules entières de la coiffe racinaire, des poils absorbants et du cortex lors de l’avancement de l’apex racinaire dans le sol. Les racines fines enrichissent donc également le sol en se décomposant.

Tous ces éléments, libérés dans le sol, enrichissent celui-ci en substances organiques et favorisent le développement d’une communauté rhizosphérique de micro-organismes (différente de la communauté du sol non rhizosphérique).

C’est l’effet rhizosphère !

La rhizosphère (l’un des microbiotes des plantes) se définit comme la zone de terre adhérant aux racines et dont les propriétés sont modifiées par celles-ci ainsi que par la présence de micro-organismes symbiotiques interagissant dans cette zone.

De plus, lorsque les arbres meurent et se décomposent (ou bien leurs feuillages, petits branchages, graines…etc), leur matière forme des nutriments à nouveau consommés par les champignons et bactéries.

Une pyramide alimentaire souterraine copieusement alimentée !

Quels bénéfices pour les arbres de ces symbioses mutualistes ?

A savoir que les symbioses mutualistes sont extrêmement fréquentes et dominent tous les types d’écosystèmes.

Ainsi, les plantes sélectionnent, par l’intermédiaire de leurs systèmes racinaires, des micro-organismes avec des fonctions particulières qui leur sont bénéfiques au niveau nutritionnel et aussi en protection contre les pathogènes.

La nutrition minérale a lieu dans le compartiment racinaire. Elle assure le métabolisme et la croissance de la plante. Le transport des minéraux et de l’eau se réalise via le xylème, un canal de transportation vers les parties aériennes des végétaux.

La sève élaborée, en provenance des feuilles, conduit les nutriments issus de la photosynthèse (les plantes synthétisent de la matière organique à partir de l’énergie lumineuse) vers les parties souterraines.

Les arbres échangent, donc, des sucres issus de la photosynthèse contre d’autres éléments tels que de l’azote, du phosphore, de l’eau …etc. En effet, 90% des plantes souffrent d’azote et emploient cette stratégie pour compenser leur déficit nutritionnel. Car, bien que l’azote soit abondant dans le sol, il est peu assimilable par les plantes et, à contrario, très assimilable par l’organisme symbiotique qui le transmet à la plante.

Par ailleurs le microbiote constitue aussi une barrière de défense contre les organismes pathogènes voire certains polluants.

En définitive, certaines bactéries, champignons et autres micro-organismes permettent aux plantes d’être plus résilientes face aux désordres environnementaux et de s’adapter à des conditions difficiles ! Ce, dans le cas par exemple d’un 1er horizon du sol appauvri en minéraux, d’une sécheresse, d’une attaque de pathogènes, de pollution… etc.

Il est désormais admis que les relations symbiotiques constituent le principal moteur de l’évolution en offrant à la sélection naturelle des sauts adaptatifs beaucoup plus rapides que les mutations !

La vie du sol modifie aussi bénéfiquement sa structure !

L’activité de tous ces micro-organismes, au même titre que celle des lombrics, lie les particules du sol entre elles tout en favorisant de meilleures conditions de circulation de l’air et de l’eau accessible aux racines. Une intense activité souterraine permet de fragmenter le sol offrant de meilleures conditions de développement aux racines !

Qu’en est-il des bactéries ou champignons pathogènes ?

Un écosystème, dans un milieu naturel non perturbé, est particulièrement riche en micro-organismes. Cette complexité génère une forme d’équilibre dynamique, une stabilité dans laquelle l’infime partie des micro-organismes pathogènes est contenue.

Les bactéries ou champignons pathogènes font également partie du cycle de vie de l’écosystème puisque leur rôle consiste à dégrader de la matière… Si certains pathogènes s’attaquent à des végétaux en bonne santé, la plupart s’attaquent à des végétaux affaiblis. Opportunistes, bien souvent, ils interviennent lors d’une faiblesse de l’organisme hôte ou d’une faille de son système immunitaire.

Des études scientifiques ont révélé qu’un microbiote complexe est déjà en place à l’intérieur et en surface d’une graine. Celui-ci est en intéraction, dès la germination de la graine, avec le microbiote indigène du sol. Ce cortège de bactéries et champignons aurait pour fonction soit d’aider la croissance de la plante, soit d’éliminer les graines malformées (sélection naturelle par l’intermédiaire des pathogènes)…

Certes, des bactéries pathogènes peuvent donner des maladies aux plantes. Elles sont quelque fois entretenues par des conditions de sol non adéquates : mauvaise texture du sol, absence d’oxygène, eau stagnante, sol compacté… Lors d’une forte propagation, elles traduisent souvent un déséquilibre général de l’écosystème.

Quant aux champignons lignivores: ils peuvent s’attaquer à des arbres, très souvent lorsque ces derniers ont été affaiblis par une taille, une sécheresse ou autres facteurs biotiques ou abiotiques.

Photo ci-contre : nectria (champignon ascomycète), indicateur de faiblesse de l’arbre hôte.

Photo ci-après : Armillaria mellea (champignon basidiomycète). Champignon lignivore très virulent, l’armillaire est une espèce qui se développe sur le système racinaire des arbres. Le champignon décompose la lignine de l’arbre, (pourriture blanche fibreuse) et, en altérant les mats racinaires, entraine, à terme, la rupture de l’arbre.

Comment se crée-t-il un équilibre ?

Le bon fonctionnement des écosystèmes est assuré lorsque sujets pathogènes et symbiotiques cohabitent tout en formant un équilibre dans l’environnement biologique.

Un réseau alimentaire sain ne favorise pas la maladie. Même si certains organismes sont ou peuvent devenir pathogènes, la biodiversité de cette vaste communauté interdépendante se régule.

La compétition qui s’opère pour l’obtention de nutriments, air, eau et espace vital met les organismes pathogènes en échec car chaque organisme se développe dans une moindre envergure et les pathogènes se maintiennent dans des limites raisonnables.

Il a ainsi été observé que l’élimination d’un groupe peut irrémédiablement nuire à l’ensemble de l’écosystème par l’effet d’amplification d’une espèce au détriment d’une autre…

Un écosystème riche en biodiversité, tend ainsi à freiner le développement d’agents pathogènes.

Quid de la perte pernicieuse des micro-organismes sur l’équilibre de régulation des pathogènes ?

La volonté de contrôler la nature et d’aseptiser celle-ci (par de nombreux pesticides, fongicides ou autres…) a conduit à perturber cette dynamique d’équilibre de l’écosystème sur nos cultures ainsi que sur nos espaces verts et arbres en ville.

Les pesticides ont été utilisés en quantité considérable depuis plus d’un ½ siècle dans l’agriculture intensive mais aussi dans les espaces verts et jardins urbains !

Savez vous que la France est le 1er utilisateur en Europe de produits phytosanitaires ?

Si le plan écophyto II-2025 prévoit 50 % de réduction de la consommation de pesticides en 2025, la loi Labbé, entrée en vigueur le 1er janvier 2019, interdit le recourt aux pesticides notamment l’usage du glyphosate (molécule la plus utilisée auparavant dans les espaces verts publics et privés). A noter qu’il subsiste encore une dérogation pour les cimetières et les terrains de sports (!!!).

Il en résulte ce constat accablant :
80 % des sols accusent une forte baisse de micro-organismes et plus de 70% des familles de micro-organismes ont disparu… !

La forte anthropisation de notre environnement et l’érosion des sols qui en résulte, ont réduit très fortement la diversité microbienne.

Engrais et pesticides ont entrainé une diminution du taux de mycorhization et du pouvoir inoculant du sol ainsi qu’une dépendance accrue à ces mêmes produits par les plantes… !

Alors peut-on favoriser la régénération de la vie microbienne du sol ?

Peut-on favoriser des conditions de résilience naturelle aux arbres de ville ? Ces arbres, source essentielle de tant de services écosystémiques…

Peut-on réensemencer les sols en micro-organismes ?

Si certains prônent l’importation de micro-organismes ou de plants mycorhizés, il convient de noter que chaque écosystème est unique et lié aux conditions de sol, de climat…Etc

Des études scientifiques ont mis en évidence que pour chaque type de plante et quelque soit le type de sol, les microbiotes issus du sol, de la rhizosphère et de l’endosphère sont tous différents mais interdépendants. Un microbiote est déterminé par les propriétés physicochimiques de la terre et un autre par le patrimoine génétique de la plante.

Intégrer une mycorhization artificielle par inoculum reste donc un processus très complexe.

Lydia et Claude Bourguignon, fondateurs d’un Laboratoire d’analyse microbiologique des sols, précisent : « les méthodes nécessaires pour stimuler cette faune et gérer les fermentations microbiennes ont été développées depuis longtemps par les pionniers de l’agriculture biologique et biodynamique… »

Comment favoriser, plus simplement, le retour naturel de la vie microbienne ?

Pour une conception de paysage plus écologique !

Nous pouvons vous accompagner dans un diagnostic de plantations d’arbres, renouvellement de plantations et relance de vie microbienne propre à favoriser la bonne croissance des arbres !