Des chercheurs révèlent comment les espèces mycorhiziennes régulent le carbone des plantes et du sol dans les forêts

Dans une étude publiée dans Changement climatiquedes chercheurs dirigés par le professeur Zhu Jiaojun de l’Institut d’écologie appliquée de l’Académie chinoise des sciences (CAS) ont signalé un compromis médié par les mycorhizes entre la biomasse végétale et la séquestration du carbone du sol dans les écosystèmes forestiers soumis à des dépôts d’azote et à des conditions de réchauffement.

Les écosystèmes forestiers stockent environ 80 % du carbone des écosystèmes terrestres. Les champignons mycorhiziens arbusculaires (AM) et ectomycorhiziens (ECM) sont les types de champignons mycorhiziens les plus courants. Le type d’association plante-mycorhize est essentiel pour le cycle du carbone forestier en influençant la croissance des plantes, l’acquisition de nutriments et le stockage du carbone dans le sol. Les caractéristiques de séquestration du carbone de deux types d’espèces d’arbres mycorhiziens dans les écosystèmes forestiers et leur réponse aux facteurs de changement global sont des questions importantes.

L’équipe de Zhu a précédemment étudié l’accumulation de carbone souterrain dans les forêts AM et ECM de la forêt de Qingyuan (CERN, Station nationale d’observation et de recherche). Les résultats ont montré que les stocks de carbone souterrain des forêts dominées par la MA étaient 25 % plus élevés que ceux des forêts dominées par l’ECM. Cependant, on ne sait toujours pas clairement comment les associations mycorhiziennes (AM ou ECM) influencent la répartition du carbone entre les arbres dans le cadre du changement global.

Dans cette étude, les chercheurs ont collecté 3 050 ensembles de données sur la biomasse forestière, le carbone du sol et les facteurs environnementaux dans le cadre du changement global. Au total, 12 variables liées au carbone forestier ont été analysées et résumées pour clarifier l’impact des facteurs de changement global (dépôts d’azote, augmentation du CO₂et réchauffement) sur la biomasse végétale et l’accumulation de carbone dans les sols des écosystèmes forestiers.

Ils ont constaté que la biomasse végétale augmentait de 17,9 à 31,4 % sous l’effet des facteurs de changement global, tandis que les stocks de carbone du sol variaient selon les facteurs de changement planétaire spécifiques aux écosystèmes forestiers. Les stocks de carbone du sol ont augmenté de 7,8 % dans un contexte de CO élevé₂ en raison de l’augmentation de la biomasse racinaire et de l’activité microbienne. Cependant, les stocks de carbone du sol n’ont pas changé de manière significative sous l’effet des dépôts d’azote et du réchauffement en raison de l’acidification du sol et de l’effet d’amorçage.

Sur la base des résultats ci-dessus, les chercheurs ont ensuite divisé les espèces d’arbres en arbres AM et en arbres ECM, car les champignons AM ou ECM diffèrent dans l’absorption des nutriments du sol. Par exemple, les arbres AM ont tendance à pousser dans des sols avec des ratios d’azote organique/inorganique relativement faibles, tandis que les arbres ECM ont tendance à pousser dans des sols avec des teneurs en azote inorganique relativement faibles. L’utilisation différente des nutriments dans les arbres AM et ECM peut conduire à des réponses divergentes aux facteurs de changement global.

Notamment, ils ont également constaté que la biomasse végétale et les stocks de carbone du sol augmentaient davantage lorsque le CO était élevé.₂ que sous l’effet des dépôts d’azote et du réchauffement. De plus, les stocks de carbone du sol dépendaient des associations mycorhiziennes et diminuaient dans les forêts dominées par les espèces d’arbres AM, mais augmentaient dans les forêts dominées par les espèces d’arbres ECM sous l’effet des dépôts d’azote et du réchauffement, ce qui suggère que les associations mycorhiziennes dans les écosystèmes forestiers jouent un rôle important dans la régulation du carbone du sol. actions dans un contexte de changement global.

À l’avenir, les modèles mondiaux de carbone forestier devraient prendre en compte les espèces mycorhiziennes lors de la projection de stratégies d’allocation du carbone plantes-sol dans les réponses des écosystèmes forestiers et dans la rétroaction aux changements globaux.