How to Harness the Ancient Partnership between Forests and Fungi | Colin Averill | TED

Traducteur: Anthony Couturier Relecteur: eric vautier

So we know forests play an essential role in regulating the Earth's climate.

Les forêts jouent un rôle essentiel dans la régulation du climat sur Terre.

However, most of what we know about those forests

Pourtant, nos connaissances à leur sujet

is actually based on things we can measure aboveground.

reposent sur ce qu’on est capable de mesurer au-dessus du sol.

So historically, ecologists like myself would come to this place,

Autrefois, les écologistes comme moi s’y rendaient

and we’d count the number of tree stems we’d find.

pour compter le nombre de troncs

We’d identify which species they are,

et identifier les espèces présentes.

and today we’d probably remotely sense features of this forest canopy from space.

Aujourd’hui, les attributs de la canopée sont détectés depuis l’espace.

And all of this absolutely makes sense.

Et c’est logique.

Aboveground is where photosynthesis happens.

C’est au-dessus du sol que la photosynthèse a lieu.

Photosynthesis is how carbon and energy enter forests.

C’est grâce à la photosynthèse que le CO2 et l’énergie pénètrent dans les forêts.

Photosynthesis is how trees can remove carbon dioxide

C’est grâce à la photosynthèse que les arbres peuvent éliminer

le CO2 de l’atmosphère.

from the atmosphere.

However, we also know most trees are limited in some way,

La plupart des arbres sont en un sens restreints par les ressources du sol,

by soil resources like water or nutrients.

comme l’eau ou les nutriments.

And to access those resources, trees have to build roots.

Ils doivent faire des racines pour accéder à ces ressources.

And trees build an incredible amount of roots.

Ils en font une quantité incroyable.

So in some forests, there can be as much or more biomass belowground,

Dans certaines forêts, il peut y avoir autant ou plus de biomasse

sous le sol dans le système racinaire

in root structures,

as aboveground, in stems and leaves.

qu’au-dessus du sol dans les troncs et les feuilles.

Decades of research have now made very clear

Des décennies de recherche montrent clairement

that belowground ecology --

que comprendre l’écologie souterraine,

so what’s going on in the soil -- is really essential to understanding

c’est-à-dire ce qui se passe dans le sol,

est indispensable pour comprendre le fonctionnement des forêts.

how these forest systems work.

However, if you follow these root systems all the way out to their terminal ends,

Si on remonte jusqu’aux extrémités de ces systèmes racinaires,

the finest tips in the root system,

à leurs bouts les plus fins,

and you look closely -- I mean super closely,

et qu’on les regarde de très près,

like, you’re going to need a microscope closely --

avec un microscope,

you discover a place where the tree stops being a plant,

on découvre un endroit où l’arbre cesse d’être une plante

and starts becoming a fungus.

pour devenir un champignon.

So most trees on Earth form a partnership,

La plupart des arbres sur Terre forment des associations,

or what scientists call symbiosis,

appelées symbioses par les scientifiques,

with mycorrhizal fungi.

avec les champignons mycorhiziens.

So this, in my opinion,

Selon moi,

is one of the most remarkable images ever captured of these organisms.

cette photo de ces organismes est l’une des plus spectaculaires jamais prises.

So in the background, at the top,

En haut à l’arrière-plan,

you can see this dense network of fungal hyphae.

on peut y voir un réseau dense d’hyphes fongiques.

These are essentially like roots, but for fungi, instead of plants.

Cela ressemble beaucoup à des racines, mais de champignons au lieu de plantes.

And in the foreground,

Au premier plan,

on peut voir les incroyables spores fongiques multinucléées

you can see these incredible, multinucleated fungal spores,

which look totally unreal, but absolutely are.

qui n’ont pas l’air réelles mais qui le sont pourtant vraiment.

These are the reproductive structures of the fungus.

Ce sont les cellules reproductrices des champignons.

These have the potential to become entirely new fungal networks.

Elles ont la capacité de devenir des réseaux mycorhiziens entiers.

Mycorrhizal fungi are essential

Les mycorhizes sont indispensables

to how basically all plants access limiting soil resources.

car elles permettent aux plantes d’avoir accès aux ressources limitées du sol.

There's actually evidence

Il est prouvé

that when plants first made the evolutionary transition

que lorsque les plantes se sont progressivement adaptées

from living in water to living on land,

et sont passées de la vie aquatique à la vie terrestre,

they evolved this symbiosis before they even evolved roots.

elles ont développé la symbiose avant de développer leurs racines.

And so this partnership between forests and their fungi is ancient,

Cette association entre les arbres et leurs champignons est ancestrale

and it stretches back hundreds of millions of years.

et remonte à des centaines de milliers d’années.

However, these roots don't have to be just fungi.

Ces racines ne sont pas obligatoirement des champignons.

They can also be, for instance, bacteria.

Elles peuvent aussi être des bactéries par exemple.

So these circular structures in this root network

Les structures circulaires de ce réseau racinaire

are called root nodules.

sont appelées nodosités.

They house symbiotic, nitrogen-fixing bacteria.

Elles abritent des bactéries symbiotiques fixatrices de l’azote.

And what these bacteria do

La fonction de ces bactéries

is actually convert nitrogen gas in the atmosphere

est de convertir l’azote gazeux contenu dans l’atmosphère

into plant-usable forms,

en des formes exploitables par les plantes,

and in turn, they nurture plant growth.

permettant ainsi d’alimenter leur croissance.

And the complexity of soil biology just keeps going.

La complexité de la biologie du sol ne s’arrête pas là.

So these root symbionts are embedded in an even more complex network

Les racines symbiotes sont intégrées dans un réseau encore plus complexe

of free-living bacterial and fungal decomposers,

de bactéries libres, de décomposeurs fongiques,

and archaea and protists,

d’archées, de protistes, d’animaux souterrains microscopiques,

microscopic soil animals, viruses ...

et de virus.

The biodiversity of soil communities is astonishing.

La biodiversité des organismes du sol est extraordinaire.

We now know a handful of soil

On sait aujourd’hui qu’une poignée de terre

can easily contain over 1,000 coexisting microbial species.

peut facilement contenir plus de mille espèces microbiennes.

And so all of this, this is the soil microbiome.

C’est cet ensemble qui constitue le microbiome du sol.

This is the forest microbiome, this is the ecosystem microbiome.

C’est le microbiome de la forêt et le microbiome de l’écosystème.

So breakthroughs in DNA sequencing technology

Les avancées de la technologie de séquençage de l’ADN

have finally turned the lights on belowground.

ont finalement permis de s’intéresser à ce qui vit sous le sol.

DNA has allowed us to see these microbial communities

L’ADN a permis de voir ces populations microbiennes

in unprecedented detail,

avec un niveau de détail inégalé

and, only recently, at unprecedented scales.

et, très récemment, à des échelles inégalées.

Yet despite these breakthroughs,

Malgré ces avancées,

I'd argue we still don't know the answers to seemingly simple questions, like this:

je pourrais confirmer qu’on est incapable de répondre à de simples questions.

"What does a healthy forest microbiome look like?"

À quoi ressemble le microbiome d’une forêt en bonne santé ?

We're far closer to answering a question like this for people

On est plus proches de la réponse pour les humains

que pour les plantes.

than we are for plants.

The Human Microbiome Project has really led in this area.

Le Projet microbiote humain a été un véritable exemple dans ce domaine.

So the human body is a microbial ecosystem.

Le corps humain est un écosystème microbien.

Each of us houses an incredibly biodiverse community of bacteria in our gut,

Nos intestins abritent une population de bactéries très riche en biodiversité

and that has a profound impact on our health.

et cette population agit considérablement sur notre santé.

This was discovered by medical microbiologists

Des microbiologistes médicaux l’ont découvert

using DNA sequencing to characterize which bacteria

grâce au séquençage de l’ADN

en identifiant les bactéries vivant dans le corps de centaines de personnes.

live in hundreds of people's bodies.

And importantly, also noting health features of those same people.

Ils ont consigné les caractéristiques liées à leur santé.

So, are they sick? And if so, with what?

Sont-elles malades et de quoi ?

What's their blood pressure, their digestive health,

Comment est leur tension, leur digestion, leur santé mentale ?

their mental health?

And by combining all of that information,

En combinant toutes ces informations,

those microbiologists could begin to identify

ces microbiologistes ont pu identifier

combinations of bacteria linked to health and disease.

des combinaisons de bactéries liées à la santé et aux maladies.

And these analyses became a road map

Ces études sont devenues la feuille de route

for the development of human microbiome transplant therapies,

du développement des greffes de microbiote chez l’Homme,

which is essentially ecosystem restoration,

C’est une sorte de restauration d’écosystème,

but for your gut microbiome.

mais pour le microbiote intestinal.

And these therapies are now on the road to market

Ces traitements seront bientôt mis sur le marché

pour soigner certaines maladies.

to treat some of these diseases today.

And so drawing from this work, my team asked,

Mon équipe s’est alors demandé

"What would it look like

ce que cela donnerait

to take the Human Microbiome Project approach,

si on se servait de la méthode du Projet microbiote humain

but apply it to the forest?”

et qu’on l’appliquait à la forêt ?

What could we discover about the forest carbon cycle?

Que pourrions-nous découvrir sur le cycle du carbone de la forêt ?

Could we identify places

Pourrions-nous identifier des endroits pour y restaurer le microbiome du sol

where we could actually do belowground microbial restoration,

and, in the process, combat climate change?

et lutter contre le changement climatique ?

Over the past three years,

Nous travaillons depuis trois ans avec des scientifiques

we’ve been working with forest scientists across Europe

partout en Europe pour y parvenir.

to do exactly that.

In each of these locations,

À tous ces endroits, des scientifiques documentent

scientists have been documenting forest health for decades.

la santé des forêts depuis des décennies.

And so, we asked our forest research partners

Nous avons demandé à nos partenaires de recherche

to go out to each of these forests

d’aller dans chacune d’entre elles

and collect a small sample of soil,

pour recueillir un petit échantillon de terre

which they then shipped back to our lab in Zurich

et d’envoyer ces échantillons à notre laboratoire à Zurich

so we could extract and sequence DNA,

afin d’extraire et de séquencer l’ADN

which allowed us to understand which microorganisms,

pour nous permettre de voir quels micro-organismes,

and particularly fungi,

notamment les champignons,

live in each of these forests.

y vivent.

And then finally, we used statistics and machine learning

Avec des statistiques et l’apprentissage automatique,

to relate which microorganisms live in a forest

nous avons établi des relations entre les micro-organismes

to a really important forest health metric:

et des indicateurs essentiels de la santé d’une forêt :

tree growth rate

la croissance des arbres

and carbon-capture rate aboveground.

et la quantité de CO2 captée au-dessus du sol.

Now, once we controlled for the environmental drivers of tree growth --

Une fois les facteurs externes de la croissance des arbres maîtrisés -

so how warm and wet each of these places is,

la température et l’humidité du lieu,

as well as other variables we know control background site fertility --

ainsi que d’autres variables ayant un effet sur la fertilité du milieu -

we discovered that particularly which fungi colonize

un lien a été établi entre le type de champignons

the roots of these trees

dans les racines des arbres

is linked to threefold variation in how fast these trees grow,

et une multiplication par trois de la rapidité de croissance des arbres

how fast they remove carbon dioxide from the atmosphere.

et la rapidité à laquelle ils éliminent le CO2 de l’atmosphère.

So put another way,

Autrement dit, ces liens sous-entendent

these correlations imply that you could have two pine forests,

que si on mettait deux forêts de pins côte à côte,

sitting side by side,

experiencing the same climate, growing in the same soils.

dans le même climat et dans le même sol,

But if one of them was colonized

mais que les racines de l’une étaient colonisées par les bons champignons,

by the right community of fungi on its roots,

it could be growing up to three times as fast as that adjacent forest.

alors elle pourrait grandir trois fois plus vite que la forêt voisine.

And furthermore, these patterns were not driven

Ces interactions n’étaient pas déterminées

by the presence of particularly high-performing species or strains,

par la présence d’espèces particulièrement efficaces

but instead, they were driven by biodiverse and completely different

mais par des populations complètement différentes et riches en biodiversité

communities of fungi.

de champignons.

And so these fungal signatures are super exciting to us

Ces empreintes fongiques suscitent notre enthousiasme

because they imply an opportunity to manage,

car elles indiquent une possibilité de gérer,

and in many cases, actually rewild the forest fungal microbiome.

et dans de nombreux cas,

de réensauvager le microbiome fongique des forêts.

So, for example, can we reintroduce fungal biodiversity

Pouvons-nous, par exemple, réintroduire de la biodiversité fongique

into a managed timber forestry landscape?

dans des forêts gérées ?

And in the process, can we make those trees grow faster?

Pouvons-nous accélérer la croissance des arbres ?

Can we make them capture more carbon in their tree stems and in their soils?

Pouvons-nous faire que les troncs et le sol captent plus de CO2 ?

Can we rewild the soil and combat climate change?

Pouvons-nous réensauvager les sols et lutter contre le réchauffement ?

And these aren't just rhetorical questions --

Ce ne sont pas que des questions rhétoriques,

we've actually started doing this.

nous avons commencé à agir.

So this is one of our field trials in Wales, in the United Kingdom.

Voici un de nos essais de terrain au Pays de Galles, au Royaume-Uni.

It’s run in collaboration with the charity there

Il est réalisé en collaboration avec l’association Carbon Community.

called the Carbon Community.

It’s 28 acres, or 11 hectares,

La superficie est de onze hectares

and it's set up as a block-randomized controlled trial.

et c’est un essai randomisé contrôlé.

This is analogous to how you would run a drug trial,

Il est mené comme un essai clinique,

but in this case, it's for trees instead of people.

sauf que là, c’est pour les arbres au lieu des hommes.

And here, we do a pretty straightforward experiment.

Nous faisons ici une expérience simple.

We either plant trees, business as usual --

Soit nous plantons des arbres comme d’habitude,

which is just direct planting of seedlings into the ground --

c’est-à-dire que nous mettons des semis directement dans le sol,

or we plant trees, and at the moment of planting,

soit nous ajoutons un peu de terre au moment où nous les plantons.

we add a small handful of soil.

But it's not just any soil.

Mais pas n’importe quelle terre.

It's soil sourced from a forest

Cette terre provient d’une forêt que nos analyses ont permis d’identifier

our analyses have identified as harboring potentially high-performing fungi.

comme abritant des champignons probablement très efficaces.

So since we reintroduced microbial biodiversity

Après avoir réintroduit de la biodiversité microbienne

into some of these sites,

à certains de ces endroits,

we've observed that where we actually did that,

nous y avons observé

we've been able to accelerate tree growth and carbon capture in tree stems

une augmentation de la croissance des arbres

et du captage du CO2 dans les troncs

by 30 to 70 percent, depending on the tree species.

de 30 à 70 % en fonction des espèces d’arbres.

Or put another way --

Autrement dit,

where we manipulated and rewilded the invisible microbiology of this place,

en manipulant et en réensauvageant la microbiologie invisible de cet endroit,

we’ve begun to change how that entire place works.

nous avons pu modifier complètement son fonctionnement.

Now it's important to emphasize

Il est important de souligner

that we're really excited about these findings,

que nous sommes ravis de ces découvertes

but we also understand they're still early.

mais nous sommes conscients qu’elles sont encore récentes.

We want to see many more large-scale field trials

Nous voulons beaucoup plus d’essais à grande échelle à plus d’endroits

and many more locations with many more years of data.

et plus d’années de collecte de données.

However, beyond just these carbon and climate outcomes,

Au-delà des résultats concernant le CO2 et le climat,

I think the most exciting thing here

je pense que le plus stimulant est que nous pouvons le faire

is that we can actually do this with wild and native and biodiverse

avec des combinaisons de micro-organismes sauvages, endémiques et biodiversifiées.

combinations of microorganisms.

And while we pointed this approach at forestry,

Nous avons appliqué cette méthode à la sylviculture

in principle, this kind of science has the potential to generalize

mais en théorie, cette science peut se généraliser

to all of our managed landscapes.

à tous les secteurs du paysage.

We can begin asking questions like,

On peut se demander

"What does a healthy agricultural microbiome look like?"

à quoi ressemble le microbiome d’une agriculture en bonne santé.

Thinking across both food and forest agriculture.

On peut réfléchir sur les deux secteurs agricoles de la forêt et de l’alimentaire.

And there's reason to think a biodiversity-first approach

On peut penser que de donner la priorité à la biodiversité pourrait être efficace.

may be particularly powerful here.

And that’s because the history of agriculture

En effet, l’histoire de l’agriculture

has been an exercise in reductionism.

a été un entraînement au réductionnisme.

We've identified high-performing plant species,

Nous avons trouvé des espèces de plantes très efficaces

and then strains,

puis des souches

and then we’ve selectively bred them,

que nous avons sélectionnées

and now we genetically modify them.

et aujourd’hui nous modifions leur ADN.

And finally, we plant those organisms out in vast monocultures.

Enfin, nous plantons ces organismes au sein de grandes monocultures.

So a single plant species as far as you can see.

Une seule espèce de plante à perte de vue.

And to be clear,

Soyons lucides,

this has produced very productive agroecosystems.

cela a produit des agroécosystèmes extrêmement productifs,

But it's also produced ecosystems

mais aussi des écosystèmes

we’re coming to understand are remarkably fragile.

dont on commence à se rendre compte qu’ils sont extrêmement fragiles.

Des systèmes de plus en plus vulnérables aux phénomènes climatiques

Systems increasingly sensitive to extreme climate events,

novel pathogens.

et aux nouveaux pathogènes.

Systems incredibly reliant on chemical inputs,

Des systèmes très dépendants des intrants chimiques,

we're coming to understand have really serious externalities.

dont on commence à voir qu’ils ont des externalités préoccupantes.

So we now have the data, computational tools

Nous avons désormais les données, les outils informatiques

and the ecological theory to start going the other way,

et les principes théoriques écologiques pour changer de direction

to lean into biodiversity and complexity.

et exploiter la biodiversité et la complexité.

And once we do, the question really becomes,

Après ça, la question devient :

by rewilding our soils,

en réensauvageant nos sols,

can we make our managed food and forest landscapes

pouvons-nous transformer les sols de nos paysages agricoles et forestiers

reservoirs of belowground biodiversity?

en réservoirs de biodiversité ?

And in the process,

Pouvons-nous en même temps augmenter le rendement, le captage du CO2

can we enhance yields and carbon capture

and all the other services we ask of these ecosystems?

et tous les autres services que nous demandons à ces écosystèmes ?

I think there's a lot of reason to be incredibly hopeful here.

Je pense qu’il y a plein de raisons d’être très optimiste aujourd’hui.

And I think we also shouldn't be so surprised

Je pense également qu’il ne faut pas s’étonner

that these microscopic organisms have the potential

de la capacité de ces micro-organismes

for such enormous, ecosystem-scale effects.

à pouvoir modifier des écosystèmes entiers.

And that’s because we’ve known now, really for a long time,

Nous savons en effet désormais et depuis longtemps

that forests are fungi.

que les forêts sont faites de champignons

And they’re incredibly biodiverse communities of bacteria and archaea

et de populations très biodiversifiées de bactéries, d’archées,

and protists and microscopic soil animals and viruses.

d’animaux souterrains microscopiques, de protistes et de virus.

Soil is the literal foundation of terrestrial ecosystems,

Le sol est la base des écosystèmes terrestres

and the microbial life that inhabits soil

et la vie microbienne qui y vit

represents some of the most complex and biodiverse

constitue une des populations d’organismes vivants les plus complexes

communities of life on Earth.

et les plus biodiversifiées sur Terre.

For the first time,

Pour la première fois,

DNA sequencing is turning the lights on belowground.

le séquençage de l’ADN s’intéresse à ce qui vit sous le sol.

It’s allowing us to see these organisms in unprecedented detail

Il nous permet de voir ces organismes avec un niveau de détail inégalé

and at unprecedented scales.

et à des échelles inégalées.

Imagine studying plant biology,

Imaginez que vous étudiez la biologie des plantes

but you never really knew if you're looking at a sequoia tree

mais que vous n’avez jamais su si vous regardiez un séquoia

or a sphagnum moss.

ou une sphaigne.

And then, all of a sudden, you did.

Tout à coup, vous savez.

That's what's happening right now in global environmental microbiology.

C’est l’actualité de la microbiologie environnementale dans le monde.

And so we should expect this revolution

Nous pouvons nous attendre à ce que cette révolution

in our understanding of these microscopic organisms,

dans la compréhension des micro-organismes,

and particularly fungi,

notamment des champignons,

to transform how we understand and how we manage our ecosystems

transforme notre manière de comprendre et de gérer nos écosystèmes

in a foundational way.

pour que ça dure.

Thank you.

Merci.

(Cheers and applause)

(Acclamations et applaudissements)