Un millimètre par seconde. C’est la vitesse à laquelle un signal d’alarme se propage dans une plante attaquée par un insecte. Rapportée à notre propre système nerveux, capable d’atteindre 120 mètres par seconde, cette donnée peut sembler dérisoire. C’est une vitesse bien moins élevée que pour les animaux, dont les signaux nerveux peuvent atteindre 120 m/s. Mais pour une plante, il s’agit déjà d’une signalisation très rapide. Une vitesse qu’on ne soupçonnait pas, et qu’il a fallu des capteurs placés au cœur même du végétal pour mesurer enfin avec précision.

Sommaire

1. Un système d’alerte sans cerveau, mais redoutablement efficace
2. Des capteurs pour mesurer ce que l’œil ne voit pas
3. Le « wood wide web » : une forêt branchée, mais un débat qui reste ouvert
4. Ce que cela change concrètement pour nos forêts

Un système d’alerte sans cerveau, mais redoutablement efficace

À leur manière, les arbres échangent des informations entre eux, et avec les microbes, les insectes ou encore les oiseaux qui vivent dans leurs branches et autour de leurs racines. La plupart du temps, ils communiquent pour se défendre contre les attaques des insectes herbivores ou des champignons parasites. Le mécanisme, longtemps soupçonné, commence à peine à être compris dans ses détails moléculaires.

Ce signal d’alarme commence par la libération de glutamate (un neurotransmetteur), qui déclenche une cascade de changements dans la concentration en calcium, lesquels se propagent dans le système vasculaire des tissus de la plante et dans ses canaux intercellulaires. Ce glutamate, molécule bien connue dans la neurologie animale, joue donc chez les végétaux un rôle fonctionnellement comparable à celui qu’il joue dans nos propres nerfs. La convergence est troublante. Lorsqu’une cellule est blessée, elle libère une vague de glutamate, un acide aminé. Lorsque cette onde se déplace à travers les tissus végétaux, elle active les canaux calciques dans les membranes des cellules qu’elle traverse. Cette activation apparaît comme une onde de calcium, mais est en réalité une réponse passive au signal de glutamate en mouvement.

Les botanistes ont découvert que, quand le signal rencontre certains récepteurs, des hormones défensives sont sécrétées dans les régions concernées. Cela conduit la plante à activer ses systèmes de défense, comme la production de substances chimiques toxiques, qui rendent ses feuilles immangeables. : l’arbre n’attend pas d’être complètement dévoré pour réagir. Il déploie une contre-offensive chimique en temps réel, feuille après feuille.

Des capteurs pour mesurer ce que l’œil ne voit pas

Rendre visible cette mécanique invisible a longtemps constitué l’obstacle majeur. Grâce à des capteurs fabriqués à partir de nanotubes de carbone enveloppés dans des polymères, des chercheurs du MIT et de l’alliance SMART ont découvert des signaux révélant quand les plantes subissent des stress, tels que la chaleur, la lumière et l’attaque d’insectes ou de bactéries. Ces capteurs détectent deux molécules de signalisation que les plantes utilisent pour coordonner leur réponse au stress : le peroxyde d’hydrogène et l’acide salicylique.

En 2024, cette approche a franchi un cap supplémentaire. Des nanocapteurs permettent désormais de détecter le stress avant même l’apparition de symptômes visibles sur les plantes, ouvrant la voie à des interventions précoces pour réduire les pertes de rendement. Ce glissement du laboratoire vers le terrain change la donne : on ne se contente plus d’observer après coup les dégâts d’un parasite, on intercepte l’alerte au moment précis où l’arbre la lance.

À la manière des oiseaux qui poussent des cris facilement reconnaissables lorsqu’un prédateur entre dans les parages, les arbres se préviennent mutuellement. Ils sont seulement plus lents, mais les informations passent des branches aux racines, via le tronc, et des racines à celles des autres arbres auxquels ils sont connectés. Le signal d’alarme, qui fonctionne comme une impulsion électrique, se transmet à raison d’un centimètre par minute. C’est la mesure historiquement admise pour la propagation au sein d’un individu. Les nouvelles données, captées directement dans les racines, suggèrent que cette vitesse varie selon le canal emprunté, et que certains signaux voyagent bien plus vite qu’estimé.

Le « wood wide web » : une forêt branchée, mais un débat qui reste ouvert

Au-delà de l’arbre isolé, la question de la communication entre individus s’est imposée dans le débat scientifique. Sous terre, les racines et les champignons forment un maillage dense appelé « wood wide web », capable de transférer des nutriments, mais aussi d’alerter sur la sécheresse ou d’autres menaces. Quand un arbre est attaqué par un insecte ou souffre de sécheresse, il libère des molécules d’alerte. Ces signaux passent dans les mycorhizes et atteignent les arbres voisins. Les autres arbres peuvent alors activer leurs défenses avant d’être touchés.

Reste que le tableau n’est pas aussi consensuel qu’on pourrait le croire après avoir lu Peter Wohlleben. L’idée que les arbres puissent communiquer au moyen des réseaux mycorhiziens est remise en question par des scientifiques. Depuis quelques années, Peter Wohlleben et Suzanne Simard passionnent le public avec leurs ouvrages sur la vie sociale des arbres. Coup sur coup, trois critiques scientifiques de leurs thèses viennent d’être publiées. Le biologiste Simon Joly, directeur de l’Institut de recherche en biologie végétale à l’Université de Montréal, synthétise bien la nuance centrale : « Je pense qu’il y a beaucoup de preuves que les plantes peuvent communiquer entre elles par ces réseaux mycorhiziens, mais de là à dire que les plantes vont vraiment s’entraider, c’est une autre étape. »

Suzanne Simard elle-même, dans une réponse publiée dans Frontiers in Forests and Global Change en janvier 2025, maintient sa position : elle estime qu’il n’y a aucun doute que des ressources sont partagées par de multiples voies, le réseau mycorhizien, les racines mycorhiziennes et le sol. La science avance ici sur un terrain accidenté, entre enthousiasme médiatique et rigueur expérimentale.

Ce que cela change concrètement pour nos forêts

La mesure précise de ces signaux d’alerte n’est pas qu’une curiosité académique. Ce type de capteurs pourrait être utilisé pour aider les agronomes à développer de nouvelles stratégies visant à améliorer les rendements des cultures tout en tenant compte de ce qui y nuit. Les capteurs aideraient à mesurer la réaction des plantes à des dommages mécaniques, créés par la lumière ou la chaleur. Ils pourraient également être utilisés pour étudier la manière dont différentes espèces réagissent à des agents pathogènes comme les bactéries ou les champignons.

En gestion forestière, l’enjeu est de taille. Les arbres récepteurs des messages d’alerte augmentent préventivement leur production de composés défensifs, se préparant à une attaque potentielle avant même d’être touchés. Ce système d’alerte précoce augmente les chances de survie de l’ensemble de la communauté forestière. Comprendre précisément à quelle vitesse et par quel canal ce signal circule permettrait, à terme, de moduler les pratiques sylvicoles, en préservant les connexions racinaires lors des coupes sélectives, par exemple, plutôt que de raisonner arbre par arbre comme si chaque spécimen était une île.

Un gramme de sol peut contenir jusqu’à 1 milliard de cellules bactériennes, autant dire que le sol forestier est un organe à part entière, bien plus dense en informations que n’importe quel câble de fibre optique. La prochaine frontière ne sera pas de savoir si les arbres communiquent, mais de cartographier en temps réel la vitesse et la précision de ce réseau souterrain, pour mieux décider de ce que nous avons le droit d’y couper.

Sources : lagazettedesplantes.com | futura-sciences.com