Map of Patagonia, Chile
équipe
collaborateurs
SPUN logoFfungi logo

À quoi ressemblerait une carte des réseaux fongiques mycorhiziens de la planète ?

Les champignons mycorhiziens constituent un ancien système vital qui peut facilement être considéré comme l'une des merveilles du monde vivant. Il est important de documenter cette diversité souterraine cachée, car différentes communautés fongiques sont associées à différentes caractéristiques de l'écosystème, qu'il s'agisse de la séquestration du carbone, de la tolérance à la sécheresse ou du cycle des nutriments. SPUN développe des algorithmes d'apprentissage automatique pour cartographier et prédire la diversité des champignons mycorhiziens à travers le monde.
Nos algorithmes prédictifs ont mis en évidence le sud du Chili à la fois comme un point chaud potentiel de biodiversité pour les champignons mycorhiziens et comme l'une des régions les plus sous-explorées pour les champignons du sol. Ces prévisions concordent avec les prévisions actuelles selon lesquelles les anciennes forêts tropicales humides de Patagonie abritent certaines des communautés fongiques les plus riches en biodiversité et les plus productives de la planète.

Les couleurs plus vives représentent des écosystèmes sous-échantillonnés.
Le Chili est surligné par un cercle jaune.
Under-explored regions map
Partie 1 : Parc national de Villarrica
Villarrica National Park

La chaîne de montagnes côtière chilienne a servi de refuge aux plantes pendant le dernier maximum glaciaire.

En conséquence, il existe de nombreuses espèces végétales endémiques et un grand nombre de genres isolés. Dans le parc national de Villarrica, les forêts sont dominées par les Araucarias (également connus sous le nom de Monkey Puzzle Trees) dans les hautes altitudes. On pense que la lignée Araucaria araucana a plus de 200 millions d'années. Les individus peuvent vivre plus de 1000 ans. Les écosystèmes de basse altitude sont dominés par Rien à voir avec agus spp. Des travaux antérieurs ont montré que des centaines de taxons de champignons ectomycorhiziens (EM) sont exclusifs à Nothofagus spp..

Villarrica National ParkVillarrica National Park

Notre objectif à Villarrica était de commencer à vérifier sur le terrain nos prévisions en matière de biodiversité mondiale. La vérification sur le terrain consiste à comparer les prévisions de notre modèle avec les espèces réelles que nous trouvons dans le sol, telles que mesurées par séquençage de l'ADN. La vérification sur le terrain est très importante car elle nous permet de mettre à jour et d'améliorer nos cartes, ainsi que d'évaluer la précision et l'incertitude de nos prévisions.

Incertitude

(degré de confiance ou de conviction que notre modèle a dans sa prédiction de la diversité fongique pour un emplacement donné)

Exactitude

(accord entre la diversité prédite et l'état réel du sol)

Niveaux prévus de biodiversité mycorhizienne à l'échelle du paysage de 1 km x 1 km près du volcan Lanín, avec du jaune comme points chauds prévus et du bleu comme points froids prévus.
Conception de la carte : Justin Stewart (VU, Amsterdam)
Taking a soil sample
Prélèvement d'un échantillon de sol et marquage des coordonnées GPS près du volcan Lanín
Tomas Munita/The New York Times
À l'écoute du sol

La lumière n'étant pas très utile aux organismes souterrains, nombreux sont ceux qui utilisent le son pour organiser leur vie.

Musicien et explorateur de paysages sonores Cosmo Sheldrake a utilisé une gamme de microphones pour enregistrer les sons du sol, qui peuvent être des endroits étonnamment bruyants. Il n'est pas facile de déterminer quels organismes produisent chacun des sons que nous pourrions entendre, mais les propriétés du paysage sonore global contiennent des informations précieuses sur l'activité des organismes du sol lorsqu'on les compare à différents environnements souterrains. Écouter le sol est un puissant rappel de la part du monde vivant qui se trouve sous nos pieds.

High sensitivity microphone recording underground sounds
Dans le cadre des efforts d'échantillonnage, Cosmo Sheldrake a enregistré les sons de l'activité du sol dans les parcelles.
Cosmo Sheldrake et Toby Kiers écoutent un enregistrement réalisé à l'aide d'hydrophones très sensibles qui ont été insérés dans le sol, dans des tourbières et dans des trous dans les racines des arbres
Partie 2 : Parc national d'Alerce Costero

À Alerce, nous nous sommes concentrés sur l'échantillonnage des forêts de Fitzroya cupressoides, y compris l'un des arbres les plus anciens de la planète.

La seconde moitié de l'expédition s'est déroulée dans et autour du parc national d'Alerce Costero, également appelé le « poumon du sud du Chili ». Ici, nous avons travaillé avec César Marin et Roberto Godoy pour prélever des échantillons de sol autour de l'une des espèces d'arbres les plus anciennes de la planète, Fitzroya cupressoides (mélèze millénaire, Alerce Milenario). Les forêts de Fitzroya cupressoides sont connues comme les [forêts tropicales les plus anciennes et les plus lentes du monde]. Les arbres d'une « forêt tropicale lente » poussent lentement et présentent un taux de mortalité exceptionnellement faible, ce qui permet à une grande quantité de carbone de s'accumuler dans le sol.

Cette expédition nous a permis de recueillir des informations qui nous aideront à suivre l'adaptation des réseaux fongiques au changement climatique. Dans le sud du Chili, les températures estivales devraient augmenter jusqu'à 4 °C et les précipitations devraient diminuer jusqu'à 50 % d'ici 2100. Il est donc essentiel de comprendre quels sont les champignons présents aujourd'hui, puis d'utiliser des scénarios climatiques futurs pour aider à prédire si ces communautés peuvent survivre à l'avenir. Étant donné que ces forêts présentent une rétention de carbone extrême, nous souhaitons comprendre comment les réseaux mycorhiziens contribuent à cette séquestration du carbone sous terre.

Sampling near Fitzroya cupressoides
Cesar Marin
César Marin, écologiste des sols et des mycorhizes et collaborateur local. Les recherches du Dr Marin portent sur l'écologie fongique des sols, en utilisant des outils d'écologie communautaire, de métagénomique et de bioinformatique. Adhérez et soutenez le Réseau sud-américain de recherche sur les mycorhizes
Fitzroya cupressoidesFitzroya cupressoides
Fitzroya cupressoidesRecording underground sounds in Patagonia

Pourquoi la vérité sur le terrain est-elle si importante ?

Pour que nos cartes soient adoptées dans les projets et les politiques de conservation, nous devons évaluer l'incertitude associée à nos prévisions concernant la diversité fongique des mycorhizes.

Pour établir rigoureusement des prévisions fiables en matière de biodiversité, nous devons comparer nos prévisions relatives aux points chauds de biodiversité à des échantillons prélevés dans ce que l'on appelle des « points froids ». Les zones froides ont tendance à être des zones à fort changement d'affectation des terres, à la déforestation, à l'urbanisation ou à l'agriculture intensive. Ces sites, qui représentent les 10 % les plus bas des valeurs de biodiversité prévues, sont également inclus dans la campagne d'échantillonnage.

Ground-truthing in Patagonia
Galerie
Tomas Munita/The New York Times