Un chêne centenaire s’effondre en forêt. Ses racines, pourtant silencieuses depuis des décennies, envoient dans les heures suivantes une quantité massive de carbone vers les arbres voisins. Ce n’est pas un hasard. Ce n’est pas un accident biochimique. Lorsqu’un arbre est en train de mourir, il augmente le transfert de ressources vers les jeunes arbres environnants, comme s’il leur léguait son héritage. La science commence seulement à comprendre pourquoi.

À retenir

  • Un réseau souterrain de champignons connecte les arbres d’une forêt dans un système d’échanges permanents
  • Au moment de mourir, les arbres-mères intensifient drastiquement leurs transferts de carbone vers la jeune génération
  • Ce mécanisme pourrait être clé pour la survie des forêts face aux défis climatiques à venir

Sommaire

  1. Le réseau souterrain que personne ne voit
  2. Ce que fait un arbre-mère avant de disparaître
  3. Pourquoi un arbre mourant libère-t-il plus ?
  4. Ce que ça change pour la forêt, et pour nous

Le réseau souterrain que personne ne voit

Un réseau mycorhizien se forme lorsque les racines de deux plantes sont colonisées par un même champignon mycorhizien et reliées entre elles, ce qui affecte grandement la survie, la nutrition minérale et l’établissement des plantes dans un écosystème. Ce réseau, que les biologistes ont baptisé le Wood Wide Web, est une infrastructure aussi dense et sophistiquée qu’internet, mais construite sur plusieurs millions d’années d’évolution plutôt que sur cinquante ans d’ingénierie humaine.

C’est la chercheuse canadienne Suzanne Simard qui est la première à mettre en évidence en 1997 ce réseau avec le transfert mycorhizien du carbone entre des arbres en conditions naturelles. Sa publication dans la revue Nature a changé la manière dont la biologie forestière envisage la forêt : non plus comme un assemblage d’individus en compétition féroce pour la lumière et l’eau, mais comme une communauté interconnectée capable d’échanges finement orchestrés.

Les arbres communiquent principalement par le biais de leur réseau racinaire, en particulier grâce aux mycorhizes, ces champignons qui forment un réseau souterrain étendu de filaments appelés hyphes, s’étendant entre les racines des arbres et parfois entre différentes espèces. Le mécanisme est à la fois simple dans son principe et vertigineux dans son échelle : la symbiose mycorhizienne structure un réseau comptant jusqu’à plusieurs centaines d’espèces de champignons par arbre et une vingtaine d’arbres colonisés par un même champignon.

La relation fonctionne sur le mode du troc. Les arbres nourrissent les champignons avec du sucre produit grâce à la photosynthèse, et en retour, les champignons facilitent l’accès à des minéraux et à l’eau. Ce n’est pas de la générosité, c’est de la symbiose, mais le résultat, pour l’écosystème entier, ressemble parfois à de la solidarité.

Ce que fait un arbre-mère avant de disparaître

L’une des figures centrales de ce réseau forestier est ce que les chercheurs appellent les « arbres mères » : ces individus matures, souvent situés au cœur des forêts, connectés à des centaines d’autres par les réseaux mycorhiziens, jouant un rôle de véritables centres de distribution d’énergie et de nutriments. Un chêne ou un sapin de Douglas vieux d’un siècle peut être relié à plusieurs centaines de voisins. Quand il dépérit, quelque chose de remarquable se produit.

Ces arbres-mères seraient en mesure d’aider les jeunes pousses afin qu’elles reçoivent suffisamment de nutriments et de sources de carbone. Simard et son équipe à l’Université de la Colombie-Britannique ont montré que ce phénomène s’intensifie précisément dans les derniers moments de vie d’un grand arbre. Les vieux arbres ne se laissent pas mourir tant que leur descendance n’est pas assurée, et même qu’avant de mourir certains transmettent les nutriments qu’ils ont emmagasinés à leurs voisins.

Les expériences menées avec des isotopes radioactifs ont permis de quantifier ces transferts. Dans les années quatre-vingt-dix, de jeunes bouleaux et sapins de Douglas ectomycorhizés par le même champignon ont été marqués par l’apport de CO2 enrichi en isotopes. Ces marquages ont révélé que les arbres connectés par les réseaux mycorhiziens souterrains recevaient chacun du carbone l’un de l’autre, avec un flux net en faveur du sapin de Douglas, le carbone reçu équivalant à 10 à 25% de sa photosynthèse. Une expérience similaire, menée dans une forêt du Jura suisse, a permis d’évaluer qu’environ 4% des composés carbonés issus de la photosynthèse d’un arbre sont transportés vers les arbres voisins connectés au même réseau ectomycorhizien.

Ces chiffres paraissent modestes. Ramenés à l’échelle d’une forêt entière avec des milliers d’interactions simultanées, ils représentent des flux de carbone considérables, comparables, en volume d’échanges permanents, à un marché de commodités fonctionnant sans interruption, sans bourse, sans courtier.

Pourquoi un arbre mourant libère-t-il plus ?

La question du « pourquoi » est celle qui fascine les chercheurs depuis une décennie. Plusieurs mécanismes complémentaires émergent. Le premier est mécanique : le flux de carbone à travers le mycélium fongique est bien plus efficace qu’à travers le sol brut, car il contourne l’assimilation et la transformation par les microbes du sol. Un arbre mourant cesse progressivement d’utiliser ses propres réserves pour sa croissance, ses puits carbonés internes s’effondrent. Le carbone qu’il ne consomme plus suit alors le gradient de pression naturel du réseau fongique vers les voisins encore actifs.

Une étude publiée dans Plant Diversity en 2025 apporte un éclairage complémentaire sur ce que se passe au niveau racinaire quand un arbre est privé de carbone. Après avoir artificiellement induit une limitation en carbone sur un pin (*Pinus taeda*), les chercheurs ont constaté que l’activité physiologique des racines déclinait, accompagnée d’une augmentation de 110% et 340% respectivement de la colonisation mycorhizienne et de la longueur des hyphes extramatricaux. quand un arbre perd sa capacité à produire du carbone, les champignons qui lui sont associés redoublent d’activité, ce qui intensifie mécaniquement les échanges avec le reste du réseau.

Simard a observé que des sapins de Douglas et des bouleaux, pourtant considérés comme des espèces concurrentes, échangent en réalité du carbone selon les saisons : en été, quand les bouleaux sont en pleine photosynthèse, ils transfèrent du carbone aux sapins qui poussent à l’ombre ; en automne, quand les bouleaux perdent leurs feuilles, ce sont les sapins qui leur renvoient l’ascenseur. Cette réciprocité saisonnière suggère que le réseau n’est pas simplement un tuyau passif, mais un système qui régule activement les flux selon les besoins de chacun, y compris au moment du déclin.

Le rôle des champignons dans ce mécanisme reste encore partiellement débattu. Il est tout aussi probable que le transfert entre les plantes soit motivé par l’appétit fongique que par une forme d’altruisme. Le champignon, en cherchant à maintenir ses propres approvisionnements en sucres depuis les arbres encore vivants, devient involontairement le vecteur du « dernier don » de l’arbre mourant. Ce n’est pas forcément du sacrifice végétal, mais l’effet, pour l’écosystème, est identique.

Ce que ça change pour la forêt, et pour nous

Ces transferts carbonés au moment de la mort d’un arbre ne sont pas anecdotiques pour la dynamique forestière. Les plus grands et plus anciens arbres, dits arbres mères, partagent carbone et nutriments avec les jeunes pousses poussant dans des zones particulièrement ombragées où la lumière est insuffisante pour une photosynthèse adéquate. Ce mécanisme explique en partie comment des semis survivent dans des sous-bois denses, là où toute logique compétitive impliquerait leur disparition rapide.

Pour la gestion forestière, ces découvertes posent des questions pratiques directes. Certaines actions humaines comme la déforestation, l’agriculture intensive ou l’utilisation excessive de produits chimiques dans le sol peuvent gravement perturber voire éliminer ces réseaux, entraînant un affaiblissement général de l’écosystème forestier. Une coupe rase ne supprime pas seulement des arbres. Elle détruit le réseau lui-même, privant les survivants de leur infrastructure d’échange au moment précis où ils en auraient le plus besoin.

Les forêts stockent environ 80% du carbone dans les écosystèmes terrestres. Ce chiffre dépend non seulement des arbres debout, mais de tout ce qui circule sous nos pieds. Une équipe internationale publiée dans Trends in Ecology & Evolution en 2025 propose d’ailleurs un nouveau cadre de restauration forestière qui intègre explicitement les associations mycorhiziennes, au lieu de ne compter que sur la biomasse aérienne pour mesurer la santé d’une forêt. Les partenariats entre plantes et champignons arbusculaires génèrent des réseaux souterrains étendus qui favorisent la formation de matière organique stable dans les couches profondes du sol, permettant un stockage à long terme du carbone et améliorant la rétention d’eau. Le « dernier envoi » d’un arbre mourant, loin d’être une curiosité biologique, pourrait ainsi s’avérer un mécanisme clé dans la résilience des forêts face aux sécheresses et aux perturbations climatiques à venir.