Les «  arbres mères  » sont intelligents: ils apprennent et se souviennent

Peu de chercheurs ont eu l’impact de la culture pop de Suzanne Simard. L’écologiste de l’Université de la Colombie-Britannique a servi de modèle à Patricia Westerford, une scientifique controversée des arbres dans le roman lauréat du prix Pulitzer 2019 de Richard Powers L’OverstorOui. Le travail de Simard a également inspiré la vision de James Cameron de «l’arbre des âmes» divin dans son succès au box-office de 2009 Avatar. Et ses recherches ont été mises en évidence dans le best-seller de non-fiction 2016 du forestier allemand Peter Wohlleben La vie cachée des arbres.

Ce qui a captivé l’imagination du public, ce sont les découvertes de Simard selon lesquelles les arbres sont des êtres sociaux qui s’échangent des nutriments, s’entraident et communiquent sur les insectes ravageurs et autres menaces environnementales.

Les écologistes précédents s’étaient concentrés sur ce qui se passait au-dessus du sol, mais Simard a utilisé des isotopes radioactifs du carbone pour retracer la façon dont les arbres partagent des ressources et des informations entre eux grâce à un réseau interconnecté de champignons mycorhiziens qui colonisent les racines des arbres. Dans des travaux plus récents, elle a trouvé des preuves que les arbres reconnaissent leurs propres parents et les favorisent avec la part du lion de leur générosité, en particulier lorsque les jeunes arbres sont les plus vulnérables.

Le premier livre de Simard, À la recherche de l’arbre mère: à la découverte de la sagesse de la forêt, a été publié par Knopf cette semaine. Dans ce document, elle soutient que les forêts ne sont pas des collections d’organismes isolés mais des réseaux de relations en constante évolution. Les humains démêlent ces toiles depuis des années, dit-elle, grâce à des pratiques destructrices telles que la coupe à blanc et la suppression des incendies. Maintenant, ils font progresser le changement climatique plus rapidement que les arbres ne peuvent s’adapter, ce qui entraîne la mort d’espèces et une forte augmentation des infestations par des ravageurs tels que les scolytes qui ont dévasté les forêts de l’ouest de l’Amérique du Nord.

Simard dit que les gens peuvent prendre de nombreuses mesures pour aider les forêts – le plus grand puits de carbone terrestre au monde – à se rétablir et, ce faisant, à ralentir le réchauffement climatique. Parmi ses idées les moins conventionnelles, il y a le rôle central que jouent les anciens géants qu’elle appelle «arbres mères» dans l’écosystème et notre besoin de les protéger avec zèle.

[An edited transcript of the interview follows.]

Les gens peuvent être surpris que vous ayez grandi dans une famille de bûcherons – pas vraiment un groupe de huggers d’arbres. Comment votre enfance dans les régions rurales de la Colombie-Britannique vous a-t-elle préparé à devenir scientifique?

Passer du temps dans la forêt, comme je le faisais enfant, vous savez que tout est enlacé et se chevauchent, les choses poussent les unes à côté des autres. Pour moi, c’était toujours cet endroit incroyablement connecté, même si je n’aurais pas été en mesure de l’expliquer quand j’étais enfant.

En Colombie-Britannique aujourd’hui, les bûcherons sacrifient des bouleaux et des feuillus, qu’ils considèrent comme rivalisant pour le soleil et les nutriments avec les sapins qu’ils récoltent. En tant que jeune scientifique des arbres du gouvernement, vous avez découvert que les bouleaux nourrissaient en fait les semis de sapin, les gardant en vie.

C’est exact. J’ai été envoyé pour savoir pourquoi certains des sapins des plantations d’arbres ne se portaient pas aussi bien que les jeunes sapins sains de la forêt naturelle. Une chose que nous avons constatée est que dans la forêt naturelle, plus les bouleaux ombrageaient les plants de sapin de Douglas, plus les bouleaux leur fournissaient de carbone sous forme de sucres photosynthétiques via le réseau mycorhizien souterrain.

Les bouleaux sont également pleins d’azote, qui à son tour soutient les bactéries qui font tout le travail de recyclage des nutriments et de création d’antibiotiques et d’autres produits chimiques dans le sol qui contrent les agents pathogènes et aident à produire un écosystème équilibré.

Mais les bactéries du sol ne créent-elles pas les antibiotiques pour elles-mêmes, pas pour les arbres? Comment savons-nous qu’ils aident les arbres?

Le bouleau fournit du carbone et de l’azote au sol, exsudé par les racines et les mycorhizes, ce qui fournit de l’énergie aux bactéries du sol pour se développer. Une espèce de bactérie qui pousse dans la rhizosphère des racines de bouleau est une pseudomonade fluorescente. J’ai mené des études en laboratoire pour montrer que cette bactérie, plaquée avec Armillaria ostoyae, un champignon pathogène qui attaque les sapins et dans une moindre mesure le bouleau, inhibe la croissance du champignon.

Vous avez également constaté que les bouleaux donnent des sucres aux sapins en été via les réseaux mycorhiziens et que les sapins rendent la pareille en envoyant de la nourriture aux bouleaux au printemps et à l’automne, lorsque les bouleaux manquent de feuilles.

N’est-ce pas cool? Certains scientifiques avaient des problèmes avec ceci: pourquoi un arbre enverrait-il des sucres photosynthétiques à une autre espèce? Et pour moi, c’était tellement évident. Ils s’entraident tous pour créer une communauté saine qui profite à tous.

Êtes-vous en train de dire que les communautés forestières sont à certains égards plus égalitaires, plus efficaces que notre propre société? Des leçons ici?

Oui, ils favorisent la diversité. Des études montrent que la biodiversité conduit à la stabilité – elle conduit à la résilience, et il est facile de comprendre pourquoi. Les espèces collaborent. C’est un système synergique. Une plante a une capacité photosynthétique élevée et elle alimente toutes ces bactéries du sol qui fixent l’azote. Ensuite, il y a cette autre plante à racines profondes, et elle descend et fait remonter de l’eau, qu’elle partage avec la plante fixatrice d’azote parce que cette plante azotée a besoin de beaucoup d’eau pour mener à bien ses activités. Donc, tout à coup, toute la productivité de l’écosystème augmente considérablement.

Parce que les espèces s’entraident?

Oui, c’est un concept si important que nous devons tous apprendre et adopter. C’est celui qui nous a éludés.

La coopération est donc tout aussi importante, sinon plus, que la concurrence. Avons-nous besoin de revoir nos points de vue sur le fonctionnement de la nature?

Je pense que oui. [Charles] Darwin a également compris l’importance de la coopération. Il savait que les plantes vivaient ensemble en communautés et il a écrit à ce sujet. C’est juste qu’il n’a jamais eu la même traction que sa théorie de la sélection naturelle basée sur la concurrence.

De nos jours, nous regardons des choses comme le génome humain et nous nous rendons compte qu’une grande partie de notre ADN est d’origine virale ou bactérienne. Nous savons maintenant que nous sommes nous-mêmes des consortiums d’espèces qui ont évolué ensemble. Cela devient de plus en plus courant de penser de cette façon. De même, les forêts sont des organisations multi-espèces. Les cultures autochtones connaissaient ces liens et interactions et leur sophistication. Les humains n’ont pas toujours eu cette approche réductionniste. C’est un développement de la science occidentale qui nous a conduits à cela.

Voulez-vous dire que la science occidentale s’est trop concentrée sur l’organisme individuel et pas assez sur le fonctionnement de la communauté dans son ensemble?

Oui, mais je pense aussi qu’il y a eu une progression de la science. Nous avons commencé très simplement: nous nous sommes penchés sur des organismes isolés, puis nous nous sommes penchés sur des espèces uniques, puis nous avons commencé à nous intéresser aux communautés d’espèces, puis aux écosystèmes, puis à des niveaux d’organisation encore plus élevés. La science occidentale est donc passée du simple au complexe. Cela a changé naturellement à mesure que nous sommes devenus nous-mêmes plus sophistiqués. C’est devenu plus holistique.

Votre utilisation du mot «intelligent» pour décrire les arbres est controversée. Mais il semble que vous faites une affirmation encore plus radicale – qu’il y a une «intelligence» dans l’écosystème dans son ensemble.

Vous avez utilisé le mot «controversé». Cela vient de mon utilisation d’un terme humain pour décrire un système hautement évolué qui fonctionne, qui a en fait des structures très similaires à notre cerveau. Ce ne sont pas des cerveaux, pourtant ils ont toutes les caractéristiques de l’intelligence: les comportements, les réponses, les perceptions, l’apprentissage, l’archivage de la mémoire. Et ce qui est envoyé via ces réseaux est [chemicals] comme le glutamate, qui est un acide aminé qui sert également de neurotransmetteur dans notre cerveau. J’appelle le système «intelligent» parce que c’est le mot le plus analogue que je puisse trouver dans la langue anglaise pour décrire ce que je vois.

Certaines personnes contestent votre utilisation de mots comme «mémoire». Quelles preuves avons-nous que les arbres «se souviennent» réellement de ce qui leur est arrivé?

La mémoire des événements passés est stockée dans les anneaux des arbres et dans l’ADN des graines. La largeur et la densité des anneaux des arbres, ainsi que l’abondance naturelle de certains isotopes, gardent les souvenirs des conditions de croissance des années précédentes, comme si c’était une année humide ou sèche, ou s’il y avait des arbres à proximité, ou s’ils avait soufflé, créant plus d’espace pour que les arbres poussent plus vite. Dans les graines, l’ADN évolue par mutations, ainsi que par épigénétique, reflétant les adaptations génétiques aux conditions environnementales changeantes.

Vous écrivez dans le livre: «J’avais appris tellement plus en écoutant plutôt qu’en imposant ma volonté et en exigeant des réponses.» Pouvez-vous parler de ça?

En tant que scientifique, nous sommes très bien formés. Cela peut être assez rigide. Il existe des conceptions expérimentales très rigides. Je ne pouvais pas simplement aller observer les choses – ils ne publieraient pas mon travail. J’ai dû utiliser ces modèles expérimentaux – et je l’ai fait. Mais mes observations ont toujours été si importantes pour moi en posant les questions que je posais. Ils venaient toujours de la façon dont j’ai grandi, comment j’ai vu la forêt, ce que j’ai observé.

Votre dernier effort de recherche s’appelle le Mother Tree Project. Que sont les «arbres mères»?

Les arbres mères sont les arbres les plus grands et les plus anciens de la forêt. Ils sont la colle qui maintient la forêt ensemble. Ils ont les gènes des climats précédents; ils abritent tant de créatures, tant de biodiversité. Grâce à leur énorme capacité photosynthétique, ils fournissent de la nourriture à tout le réseau vital du sol. Ils gardent le carbone dans le sol et au-dessus du sol, et ils maintiennent l’eau qui coule. Ces arbres centenaires aident la forêt à se remettre des perturbations. Nous ne pouvons pas nous permettre de les perdre.

Le Mother Tree Project tente d’appliquer ces concepts dans de vraies forêts afin que nous puissions commencer à gérer les forêts pour la résilience, la biodiversité et la santé, reconnaissant que nous les avons en fait poussées au bord de l’effondrement avec le changement climatique et la surexploitation. Nous travaillons actuellement dans neuf forêts qui s’étendent sur 900 kilomètres de la frontière canado-américaine à Fort St. James, qui est à peu près à mi-hauteur de la Colombie-Britannique.

Patricia Westerford, le personnage de L’Overstory qui a été inspiré par vous, devient parfois désespéré. Vous découragez-vous aussi parfois?

Bien sur que oui. Mais je n’ai pas le temps de me décourager. En commençant à étudier ces systèmes forestiers, je me suis rendu compte que la façon dont ils sont organisés, ils peuvent récupérer très rapidement. Vous pouvez les pousser au point de s’effondrer, mais ils ont une énorme capacité de tampon. Je veux dire, la nature est brillante, non?

Mais la différence en ce moment, c’est qu’avec le changement climatique, nous allons devoir aider un peu la nature. Nous allons devoir nous assurer que les arbres mères sont là pour aider la prochaine génération à se manifester. Nous allons devoir déplacer certains génotypes préadaptés à un climat plus chaud vers des forêts plus au nord ou à plus haute altitude qui se réchauffent rapidement. La vitesse du changement climatique est bien plus rapide que la vitesse à laquelle les arbres peuvent migrer seuls ou s’adapter.

N’y a-t-il pas un risque à déplacer des semences d’un écosystème intégré à un autre?

Bien que la régénération des semences adaptées localement soit la meilleure, nous avons changé le climat si rapidement que les forêts auront besoin d’aide pour survivre et se reproduire. Nous devons aider à la migration des graines déjà préadaptées à des climats plus chauds. Nous devons devenir des agents actifs du changement – des agents productifs plutôt que des exploiteurs.

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