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Les champignons

I- Les champignons pires que les virus et les bactéries

Par Catherine Vincent (LE MONDE, Mai 2012 )

            On en parle peu, on les voit moins encore, mais ils ont le pouvoir de modifier le monde. Plus que les virus ou les bactéries, ce sont désormais les champignons qui remportent la palme en matière de menace pour la sécurité alimentaire et la biodiversité. Selon un récent article de la revue Nature, les maladies fongiques détruisent chaque année au moins 125 millions de tonnes des cinq principales cultures : riz, blé, maïs, pommes de terre et soja. Avec les denrées gâtées par ces pestes végétales, "on pourrait nourrir plus de 600 millions de personnes", souligne l'épidémiologiste Matthew Fisher, qui a dirigé cette revue de connaissances à l'Imperial College de Londres. Selon ses calculs, les spores pathogènes entraînent, pour les seules cultures de riz, de blé et de maïs, un manque à gagner de 60 milliards de dollars (47 milliards d'euros) par an. Et le règne végétal n'est pas le seul menacé.

"Les champignons étant rapidement tués par la chaleur, ils ont du mal à se développer à la température des vertébrés. Les plantes sont donc plus concernées que les animaux par les maladies fongiques", explique Tatiana Giraud, du département de génétique et écologie évolutives de l'université Paris-Sud. Mais les grenouilles ont le sang froid, et les chauves-souris la truffe fraîche. En Amérique du Nord, le "syndrome du nez blanc", provoqué par le champignon Geomyces destructans, a ainsi décimé depuis 2006 près de 7 millions de chiroptères.

            Le pouvoir destructeur de ces organismes parasites n'est pas nouveau. En Europe, la fin du XIXe siècle fut marquée par de grandes invasions, aux conséquences socio-économiques dramatiques : le mildiou de la pomme de terre en 1845, l'oïdium de la vigne en 1845, le mildiou de la vigne en 1878. Le XXe siècle, lui aussi, fut traversé de multiples crises phytosanitaires de ce type. Mais le phénomène est en pleine expansion. "Lorsqu'une maladie infectieuse éradique une espèce vivante, végétale ou animale, dans 70 % des cas, une nouvelle espèce de champignon se cache derrière", précise M. Fisher. Les épidémies proviennent le plus souvent de l'introduction, naturelle ou accidentelle, d'une espèce fongique dans une région dont elle était totalement absente.

            Contrairement aux virus, les champignons sont capables de survivre longtemps en dehors de leur hôte, ce qui leur permet de se propager sur de grandes distances. Dans le cadre du projet européen Daisie, conduit entre 2005 et 2008 afin d'établir un inventaire des espèces invasives sur le Vieux Continent, l'Institut national de la recherche agronomique (INRA) a identifié 227 espèces invasives de champignons, dont 70 pathogènes pour les arbres forestiers.

 

GLOBALISATION DES ÉCHANGES

 

            "Ces espèces proviennent principalement d'Amérique du Nord et d'Asie", précise Marie-Laure Desprez-Loustau, chercheuse à l'INRA de Bordeaux. A quoi s'ajoute "une proportion significative d'espèces dont nous ne connaissons pas l'origine", et un quart environ provenant des autres continents. Alors que l'origine nord-américaine était prépondérante dans le passé, c'est désormais d'Asie, semble-t-il, que provient l'essentiel des introductions.

            Une fois en Europe, ces envahisseurs s'établissent principalement en France, en Allemagne, en Italie et en Espagne : des pays dont le niveau d'importations est élevé. Les transports de champignons se font souvent de manière involontaire, par le biais des marchandises, ce qui rend l'identification de leur origine particulièrement difficile. Si la globalisation des échanges semble, de très loin, la première cause de cette inflation de maladies fongiques, d'autres hypothèses sont évoquées. Le changement climatique, qui pourrait modifier les aires de répartition de certains parasites. Ou encore des facteurs environnementaux (pollution de l'air, pesticides), qui rendraient les espèces végétales et animales plus sensibles aux agents pathogènes.

 

CHÂTAIGNERAIE AMÉRICAINE DÉCIMÉE

 

            Autre caractéristique de ces invasions : leur vitesse. "Le temps anthropique étant différent du temps évolutif, ces introductions amènent la rencontre d'espèces qui n'ont pas eu le temps d'évoluer, ce qui explique dans certains cas des dégâts très importants", précise Mme Desprez-Loustau. Ainsi les châtaigniers asiatiques ont-ils coévolué avec le champignon pathogène Cryphonectria parasitica, responsable du mortel chancre de l'écorce, vis-à-vis duquel ils présentent un fort niveau de tolérance. Mais lorsque ce même champignon a rencontré les châtaigniers américains et européens, aucune coévolution n'eut le temps de se faire : la châtaigneraie américaine fut décimée durant la première moitié du XXe siècle, et la maladie continue de sévir sur la majeure partie de l'Europe.

            Comment lutter contre cette menace invisible ? Comment identifier, parmi les milliers d'espèces fongiques qui voyagent quotidiennement d'une région à une autre, celle qui va poser problème ? Si les experts appellent à des contrôles renforcés des produits animaux et végétaux circulant dans le monde, ils savent que leur efficacité restera limitée. D'où la nécessité de développer des outils permettant de mieux prévoir l'apparition des maladies fongiques, afin de tenter de les isoler avant qu'elles ne se propagent.

            Depuis quelques années, une équipe de l'INRA de Nancy se consacre ainsi à l'étude de la maladie du frêne, due au champignon Chalara fraxinea. Partie des rives de la Baltique en 2005, l'infection se propage actuellement dans toute l'Europe. Ses premiers foyers en France ont été repérés en 2008.

II- La prolifération des champignons menace le vivant

Auteur : Communautés européennes, 1990-2012 / CORDIS. 

            L'une des menaces les plus importantes pour les espèces végétales et animales en danger du monde entier trouve son origine dans un petit organisme: le champignon. Cette découverte a été réalisée par des chercheurs du Royaume-Uni et des États-Unis. Les résultats de l'étude montrent que 70% des cas d'extinction d'une espèce végétale ou animale suite à une maladie infectieuse avait pour coupable commun le champignon.

            Les champignons sont des microorganismes, différents des plantes, des animaux et des bactéries. Leur petite taille n'empêche pourtant pas leur énorme impact sur la faune et la flore de la planète entière. On estime que chaque année, les infections fongiques sont responsables de la destruction de plus de 125 millions de plantes de cultures importantes, dont le riz, le blé, le maïs, la pomme de terre et le soja. Les maladies émergeantes incluent la pyriculariose du riz, la rouille du soja, la rouille noire des céréales, le charbon du maïs et le mildiou de la pomme de terre. En tant que plantes cultivées essentielles, elles font partie d'une source importante de calories nécessaires à la survie de l'espèce humaine ; ainsi, empêcher leur destruction pourrait être très important pour garantir l'alimentation des populations connaissant des pénuries alimentaires. En fait, les chercheurs pensent que plus de 600 millions de personnes dans le monde entier pourraient être nourries chaque année si les maladies fongiques touchant les cinq plantes cultivées importantes étaient éradiquées.

            Une nouvelle fois, ce sont les activités humaines qui sont à l'origine de cette perturbation du vivant. En effet, en modifiant les écosystèmes naturels, nous créons des opportunités de développement et d'évolution des champignons, ce qui intensifie les maladies d'origine fongique. 

            Le groupe de recherche était dirigé par l'université d'Oxford et l'Imperial College de Londres, au Royaume-Uni. Commentant les résultats obtenus, l'auteur principal, le Dr Matthew Fisher de la Faculté de santé publique de l'institution londonienne, explique : "Cette augmentation alarmante de disparitions animales et végétales provoquées par de nouvelles maladies fongiques montre que nous assistons à la progression vers un monde où les 'pourris' sont les vainqueurs. Nous devons tout faire pour empêcher l'apparition de nouvelles maladies car nous manquons cruellement de méthodes pour lutter contre les épidémies fongiques du monde sauvage."

            Et comme si la destruction de ressources alimentaires ne suffisait pas, une autre découverte alarmante révèle l'impact d'externalité qu'ont les maladies fongiques sur la planète. Les arbres sont des pièces essentielles de l'écosystème mondial et jouent un rôle important dans l'absorption du dioxyde de carbone (CO2). Toutefois, près de 7% ou 230-580 mégatonnes de CO2 atmosphérique n'est pas absorbé par les arbres car ils sont détruits ou infectés par les champignons. Cet impact a poussé les scientifiques à croire que les champignons seraient à l'origine de l'augmentation de l'effet de serre

            La vie sauvage ne serait pas immunisée contre les maladies fongiques. Plus de 500 espèces d'amphibiens, ainsi que de nombreuses espèces en danger d'abeilles, de tortues marines et de coraux, sont également fortement menacés. Les études suggèrent que le champignon du syndrome du nez blanc en Amérique du Nord a entraîné le déclin des populations de chauve-souris, ce qui a ensuite contribué à l'augmentation d'organismes nuisibles à l'agriculture étant donné que les chauves-souris ne sont plus en mesure de jouer leur rôle de prédateurs. Les coûts pour l'agriculture sont estimés à plus de 3,7 milliards de dollars (un peu moins de 3 milliards d'euros) chaque année. 

            Co-auteur de l'étude, Sarah Gurr, professeur de pathologie végétale moléculaire à Oxford, explique : "Les pertes de plantes cultivées suite aux attaques fongiques posent problème à la sécurité alimentaire et menacent la biodiversité, mais nous sommes mal équipés pour contrôler leur émergence et leur prolifération. Nous devons investir davantage dans la lutte contre les maladies fongiques.

            Dans le scénario le plus défavorable, les infections fongiques pourraient détruire jusqu'à 900 millions de tonnes d'aliments si les épidémies de maladies fongiques affectent les cinq cultures les plus importantes dans la même année, et plus de 4,2 milliards de personnes seraient touchées par la famine occasionnée. 

            Dans le cadre des résultats, les scientifiques espèrent trouver des solutions pour éviter la prolifération des infections fongiques existantes et émergeantes affectant les végétaux et les animaux. En résolvant ce problème dès maintenant, ils espèrent éviter une perte de biodiversité et des pénuries alimentaires à l'avenir.

Un monde envahit par les champignons et la moisissure ?

 

La dangerosité des virus et bactéries est mieux documentée que celle des champignons et moisissures. Les chercheurs estiment qu'il existe entre 1,5 millions et 5 millions d'espèces de champignons dans le monde, dont seulement 100 000 sont identifiées.
Or, les nouvelles formes d'infections fongiques de plantes ou d'animaux ont presque été multipliées par dix depuis 1995. Le réchauffement climatique pourrait expliquer en partie cette augmentation inquiétante.

Et pourtant, ce sont les organismes les plus dévastateurs de la planète car responsables de plus de 70% des extinctions aux niveaux local ou planétaire comme l'indique une étude de juin 2012.


Les conséquences des champignons sur les cultures

Le mildiou : un champignon dévastateur à l'origine de famines

La famine qui a frappé l'Irlande en 1840, suite au mildiou (« Phytophthora infestans », organisme proche des moisissures, et souvent classé dans cette famille), a révélé le pouvoir dévastateur de ces pathogènes qui ont détruit 75% des cultures de pommes de terre en Irlande et causé la mort indirecte d'un million de personnes !

Aujourd'hui, le mildiou demeure redoutable et se propage très rapidement, lorsque les conditions climatiques lui sont favorables, notamment en Europe et en Afrique du Nord. Les agriculteurs et les jardiniers amateurs redoutent ce champignon qui peut, en quelques jours, dévaster toute une parcelle de pommes de terre ou de tomates.

Au niveau mondial, la « Phytophthora » cause 6,7 milliards de dollars de pertes annuelles, selon une étude publiée en 2009. Le Professeur Sarah Gurr, spécialiste en phytosanitaire de l'Université d'Oxford (Grande-Bretagne), estime que dans le pire scénario, une attaque de mildiou pourrait mener 1,3 milliard de personnes à la famine en une année dans le monde.

Les principales cultures vivrières sont vulnérables

D'autres aliments de première nécessité comme le riz, le maïs, le soja et le blé, peuvent développer des maladies similaires : la pyriculariose du riz (Magnaporthe oryzae), la carie du blé (Ustilil y un maydis), la rouille du soja (Phakopsora pachyrhizi) et la rouille de la tige du blé (Puccinia graminis). Une supervariété de rouille noire (Ug99) a récemment anéanti 80% des récoltes dans certaines régions d'Afrique.

Chaque année, les infections fongiques sont responsables de la destruction de plus de 125 millions de plantes de cultures importantes, dont le riz, le blé, le maïs, la pomme de terre et le soja. Ces maladies émergeantes incluent la pyriculariose du riz, la rouille du soja, la rouille noire des céréales, le charbon du maïs et le mildiou de la pomme de terre.

Si ces cinq cultures vivrières étaient attaquées simultanément par des champignons, plus de 60% de la population mondiale pourrait être affamée, selon le Dr Gurr. Ce serait littéralement l'apocalypse, un chaos planétaire pour accéder à des sources de nourriture. Heureusement, ce scénario reste assez improbable. Toutefois, si la nature ne s'en charge pas, le Dr David Hughes, zoologue de l'Université d'état de Pennsylvanie (Etats-Unis) imagine que des terroristes pourraient très bien semer la panique en contaminant des cultures d'intérêt économique vital avec de telles champignons.

Un scénario digne d'un james Bond ? Probablement mais dans les années 80, par exemple, les plantations de cacao du nord du Brésil ont été détruites, peut-être délibérément, transformant profondément le paysage démographique et écologique de la région : les exploitations se vidaient et les populations se sont rabattues sur les villes et sur la forêt tropicale, aggravant la déforestation. "Rien de plus facile, pour déstabiliser l'économie mondiale, que d'introduire une maladie de l'hévéa en Asie du Sud-Est, avec un effet domino économique et politique incalculable" conclut le Dr Gurr.

En effet, l'agriculture moderne aggrave la vulnérabilité des populations en encourageant le recours à des variétés uniques. La biodiversité s'en trouve amoindrie, et le monde végétal génétiquement appauvri et affaibli, explique le Dr Gurr. A ses yeux, "nous favorisons dangereusement une nouvelle course aux armes, les armes pathogènes".

Les conséquences des champignons sur les animaux

Les animaux sauvages ne sont pas épargnés puisque plus de 500 espèces d'amphibiens, des tortues marines, des coraux, les chauves-souris (syndrôme du nez-blanc) ou encore les abeilles sont également fortement menacés.

Les conséquences des champignons sur la santé humaine

Les êtres humains ne sont pas épargnés : depuis dix ans une mycose, la « Cryptococcus gattii » s'est adaptée aux climats froids, envahissant les forêts nord-américaines de la côte Pacifique nord-ouest. En 2010, elle était responsable de 280 cas d'infections dont plusieurs dizaines, mortelles. Si les mycoses ne sont pas aussi contagieuses que les virus, et si les fongicides sont efficaces dans la plupart des cas, il y a quand même de quoi s'inquiéter. Les mycoses en effet sont en constante mutation et, une fois installées dans un écosystème, demeurent pratiquement impossibles à éradiquer.

Vers une Terre envahie de champignons ?

Au vu de ces tendances, les experts estiment que les mycoses ne sont pas suffisamment prises en compte par les programmes publics et de recherche. "Ce serait étonnant qu'une épidémie de mycoses cause une hécatombe, mais c'est dans le domaine du possible," explique le Dr Matthew Fisher, spécialiste des maladies émergentes à l'Imperial College de Londres (Grande-Bretagne). Il ajoute : "Cette augmentation alarmante de disparitions animales et végétales provoquées par de nouvelles maladies fongiques montre que nous assistons à la progression vers un monde où les 'pourris' sont les vainqueurs. Nous devons tout faire pour empêcher l'apparition de nouvelles maladies car nous manquons cruellement de méthodes pour lutter contre les épidémies fongiques du monde sauvage."

Référence

Fisher, M.C, et al. 'Emerging fungal threats to animal, plant and ecosystem health'. Nature 2012; 484 (7393): 186. doi:10.1038/nature10947