Le carbone dans l'unité s'écrit avec un C majuscule après le nombre de grammes : g C/m². Ce sont des grammes de carbone, non des grammes de sucre ou de matière sèche. Le flux annuel s'écrit g C/(m²·a), où a désigne l'année. La part s'écrit en pourcentage de la NPP, la production primaire qui reste après la respiration de la plante elle-même.
Il ne faut pas confondre la part de la NPP et la part de toute la photosynthèse GPP : la seconde est deux fois plus petite. Ni les grammes de carbone et les grammes de CO₂ : un gramme de carbone équivaut à 3,67 grammes de CO₂. Ni un flux annuel et un stock : le mycélium peut peser moins que le carbone qui l'a traversé en une saison.
Le soleil palpite au-dessus de l'épicéa. Des gouttes de sucre couleur d'ambre descendent le long du tronc et de la racine jusque dans la lettre C. La lettre figure le manchon fongique autour d'une extrémité de racine. Par son côté ouvert, les gouttes poursuivent le long des hyphes dans le sol. En sens inverse, par les mêmes hyphes, des particules vertes d'azote montent vers l'arbre. À droite, le repère sur l'échelle monte jusqu'à 16,7 % et s'allume. Le voyant d'enregistrement clignote.
Fiche de l'unité
mycologie rév. 2026-10Mycorhize %, g C/(m²·a)
Unité dérivée du SI · grandeur : flux de carbone de la plante vers le champignon par unité de surface et sa part dans la production
L'épicéa paie le champignon en sucre
En 2001, des forestiers suédois ont retiré un mince anneau d'écorce sur des pins. Les arbres ne sont pas morts tout de suite : l'eau continuait de monter jusqu'aux aiguilles. Mais le sucre des aiguilles n'arrivait plus aux racines. Deux mois plus tard, le sol sous ces pins dégageait presque deux fois moins de gaz carbonique que sous les pins voisins.
La moitié de ce gaz était expirée par les racines, avec les champignons qui s'y trouvent. Les extrémités des racines de l'épicéa et du pin sont revêtues d'un manchon fongique. De là partent des hyphes dans le sol. Le champignon reçoit de l'arbre du sucre et apporte en échange de l'azote, du phosphore et de l'eau, qu'il recueille dans un énorme volume de sol. Cette alliance s'appelle la mycorhize.
Le prix de l'alliance se mesure avec deux nombres. Le premier est la part : quel pourcentage de la production nette de l'arbre va au champignon. Le second est le flux : combien de grammes de carbone par an le champignon reçoit d'un mètre carré de forêt. Dans une pessière, c'est de l'ordre du sixième de la production, environ 90 g C par mètre carré et par an.
01 · Définition
photosynthèse · respiration · part du champignonEn un an, une forêt fixe beaucoup de carbone de l'air. Cette photosynthèse brute s'appelle GPP. L'arbre en dépense aussitôt environ la moitié pour sa propre respiration. Le reste, la production primaire nette NPP, sert à la croissance du bois, des aiguilles et des racines, et à payer les champignons.
La part de la mycorhize est le flux de carbone vers les champignons divisé par la NPP. On l'exprime en pourcentage. Le flux lui-même s'exprime en grammes de carbone par mètre carré et par an. On compte le carbone à part des autres atomes pour que le sucre, le bois et le gaz expiré puissent s'additionner dans les mêmes unités.
La part n'est pas constante. Si le sol contient beaucoup d'azote disponible, l'arbre le prélève lui-même et paie moins le champignon. Si l'azote manque, la part augmente. C'est pourquoi les engrais et les dépôts azotés réduisent la mycorhize, alors que sur les sols pauvres du Nord elle est la plus généreuse.
Combien l'arbre paie au champignon
En haut, la plante et le sol en coupe. Les gouttes ambrées sont le sucre qui va des feuilles aux racines, puis au champignon. Les particules vertes sont l'azote que le champignon cède à la plante. Le champignon est en violet : manchons sur les extrémités des racines et hyphes dans le sol. Les curseurs règlent la lumière, l'azote du sol et l'humidité. « Annelage » retire un anneau d'écorce : le sucre s'arrête à l'entaille. « Marquage ¹³C » lance une portion de carbone marqué, et l'on voit à quelle vitesse elle atteint le champignon. En bas, trois vues. « Flux » montre où le carbone se répartit. « Marquage ¹³C » montre où se trouve le marqueur, jour après jour. « Azote » montre comment la part du champignon baisse quand l'azote du sol augmente.
Une hyphe est cent fois plus fine qu'une racine
Une racine fine d'épicéa mesure environ un demi-millimètre. Une hyphe, environ trois micromètres. Avec la même quantité de carbone, le champignon fait pousser beaucoup plus de longueur et explore un volume de sol bien plus grand. Il est donc plus avantageux pour l'arbre de payer le champignon que de construire lui-même des racines, tant que l'azote est rare. Ajoutez de l'azote avec le bouton « ×2 azote » : la part du champignon baissera, car l'arbre se mettra à prélever l'azote directement.
02 · Conversion
carbone · CO₂ · sucre · échelle de la planèteDes grammes de carbone aux tonnes de CO₂
Saisissez le flux vers le champignon dans n'importe quelle unité. Le premier onglet le convertit en carbone, CO₂, glucose et part de la production d'une pessière. Le deuxième montre la part et le flux dans différentes forêts selon le modèle de la fiche. Le troisième ramène le flux d'un mètre carré à l'échelle de l'hectare, d'un pays et de la planète.
Beaucoup de carbone traverse les champignons, mais peu y reste. Le champignon en réexpire la plus grande partie en quelques jours ou semaines ; une partie passe dans la matière organique du sol. Ainsi, 90 g C par an ne veulent pas dire que le sol gagne 90 g C chaque année.
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04 · Instruments de mesure
chambre ¹³C · spectromètre de masse · annelage · minirhizotronOn marque le carbone, puis on le cherche
Chambre à marquage ¹³C
On recouvre un jeune arbre d'une chambre transparente et, pendant plusieurs heures, on lui envoie de l'air dont le gaz carbonique contient l'isotope lourd ¹³C. L'arbre le fixe comme le gaz ordinaire. Ensuite, à intervalles réguliers, on prélève des échantillons d'aiguilles, de racines, d'hyphes et du gaz que le sol expire. D'après l'endroit et le moment où le marqueur apparaît, on voit quelle part du carbone est allée aux champignons et en combien de jours.
Spectromètre de masse isotopique
L'échantillon est brûlé et tout son carbone devient du CO₂. Les molécules sont accélérées et passent dans un aimant. Les molécules lourdes à ¹³C sont un peu moins déviées et tombent dans le collecteur voisin. D'après le rapport des courants dans les collecteurs, l'appareil calcule combien de fois l'échantillon contient plus de carbone lourd que l'étalon. Ce nombre s'écrit en pour mille, δ¹³C.
Annelage
Le sucre descend par la mince couche sous l'écorce, tandis que l'eau monte par le bois. Si l'on retire du tronc un anneau d'écorce, le sucre s'arrête à l'entaille, alors que l'eau continue de passer. L'arbre est encore vivant, mais les racines et les champignons ne reçoivent plus de carbone. D'après la baisse de la respiration du sol, on sait quelle part en fournissaient les racines et les champignons.
Minirhizotron
On enfouit dans le sol, en biais, un tube transparent. À l'intérieur circule une petite caméra qui, une fois par semaine, photographie la paroi aux mêmes profondeurs. Les images montrent comment les racines poussent et meurent et comment les hyphes germent. D'après le nombre et la longueur des hyphes sur les images, on estime combien de carbone le champignon investit dans sa croissance et à quelle vitesse il le perd.
05 · Règles d’écriture
carbone · durée · base de la partOn précise que c'est du carbone, sur quelle durée, et la part de quoi
On écrit le flux en grammes de carbone, avec la lettre C après le gramme, et en indiquant la durée. On écrit la part avec la grandeur dont elle est tirée : NPP, GPP ou photosynthèse du jour du marquage.
Sans la lettre C et sans durée, on ne sait pas des grammes de quoi, ni en combien de temps. « Pourcentage de carbone » ne dit pas de quelle grandeur il est tiré. 91 g de carbone font 334 g CO₂, et non 91. L'écart de composition isotopique s'écrit en pour mille, non en pour cent, et l'on indique l'étalon. Et une part de la GPP est environ deux fois plus petite que la même part de la NPP.
06 · Unités voisines
mycologieLe carbone que l'arbre donne au champignon devient du mycélium ; sa masse par hectare est calculée par la fiche voisine. La vitesse à laquelle les hyphes germent est montrée par la fiche sur la croissance du mycélium. Et la mesure du carbone comme substance, la mole, est présentée par l'unité de base du SI.
Où va le carbone payé.
K_rBord de colonie, mm/d.
mol12 g de carbone font une mole d'atomes.
07 · Section historique
archives · de la « racine-champignon » à 13 gigatonnesComment on a calculé le prix de l'alliance
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Un gramme de carbone n'est pas un gramme de sucre
Le sucre glucose est fait de carbone, d'hydrogène et d'oxygène. Le carbone y représente 72 parties sur 180. Un gramme de carbone, c'est donc deux grammes et demi de glucose. Et si les champignons expirent ce même carbone, cela donne 3,67 grammes de CO₂.
Pour ne pas s'y perdre, l'écologie ramène tout le carbone à une seule mesure, les grammes de carbone lui-même. Un échantillon d'aiguilles, de racine ou de sol est enveloppé dans une capsule d'étain et brûlé à mille degrés. Tout le carbone passe dans le CO₂, et l'appareil en compte la quantité. C'est ainsi que la norme ISO 10694 détermine le carbone dans le sol.
À droite, la même idée sur une balance. Dans le plateau de gauche, 2,5 grammes de sucre ; dans celui de droite, 1 gramme de carbone qu'il contient. La balance n'est pas en équilibre, mais le compte en grammes de carbone tombe juste.
Les sept unités de base du SI
Catalogue des grandeurs
Mycologie et carbone · 12 fiches
Une goutte d'acide change la couleur du jus, le sel colore la flamme, l'eau gèle d'un coup. En dessous, toutes les fiches Simetrium, par discipline et par ordre alphabétique.
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