Champignons, nos alliés dans la dépollution des écosystèmes

Arsenic, pesticides, hydrocarbures… sont autant de substances toxiques qui s’accumulent dans les écosystèmes à travers le monde. Même si on parvient à mettre fin à cette pollution, il est nécessaire de nettoyer les endroits déjà contaminés.

Peut-être qu’un moyen durable serait de recourir aux organismes qui y vivent, parmi lesquels les champignons sont des cibles de choix. Cette stratégie porte un nom, la mycoremédiation et derrière lui se cache l’espoir de détruire les polluants en préservant la vie dans les écosystèmes. Cette approche a été récompensée au travers du projet lauréat de traitement des eaux usées de la start-up Myco-Micro, par le prix Octo’pousse 2026 accompagnant des start-up innovantes dans le domaine maritime. L’occasion de revenir sur les recherches et les applications en mycoremédiation mais aussi les limites de la méthode.

Des décomposeurs qui recyclent la matière morte

Derrière le terme commun "champignon" se cache une diversité impressionnante avec près de 150.000 espèces connues et dont une grande partie reste à décrire. Ces organismes ont colonisé presque tous les milieux de la planète, y compris les sites pollués, "même quand les environnements sont trop toxiques pour les plantes, il y a encore du vivant, il y a encore des champignons", souligne Catherine Rafin, mycologue à l’Université du Littoral Côte d’Opale, Hauts-de-France (ULCO) interrogée par Sciences et Avenir. Et leur présence est loin d’être négligeable : d’après la chercheuse, un hectare de sol de prairie peut abriter environ 2500 kg de champignons, soit l’équivalent en biomasse d’une dizaine de vaches.

"Parmi toutes les catégories de champignons, on a fait le choix de travailler sur des champignons microscopiques “libres” dans le sol, par opposition aux champignons vivant en association avec les racines des plantes", précise Catherine Rafin.

Leur façon de se nourrir est bien différente de la nôtre puisqu'ils digèrent principalement à l’extérieur de leur organisme : en libérant des protéines, les enzymes, dans l’environnement avant d’absorber les molécules simplifiées issues de la dégradation. Ainsi, ce sont des décomposeurs par excellence qui participent au cycle de la matière, notamment dans les forêts, "leur rôle naturel est de recycler la matière organique morte tombée au sol. On appelle ça des saprotrophes", explique Etienne Veignie, biochimiste à l’ULCO interrogé par Sciences et Avenir.

Des propriétés naturelles à exploiter

Les enzymes libérées ont pour cibles de longues molécules et peuvent, en même temps, amorcer la décomposition de polluants comme les hydrocarbures ou des pesticides. "C'est une dégradation fortuite, le champignon ne consomme pas la molécule et a besoin d’une autre source de nourriture. C’est pourquoi on parle de cométabolisme", détaille Catherine Rafin.

Grâce à leur réseau de filaments appelé mycélium, les champignons réalisent les premières réactions de décomposition, découpant le polluant en molécules accessibles à des consortiums de bactéries mais aussi la faune microscopique qui terminent le travail. "Le champignon ne va pas tout éliminer seul, il débobine la ficelle : on dit qu’il rend les polluants bio-accessibles", précise Catherine Rafin. C’est cette capacité naturelle que les scientifiques cherchent à exploiter pour décontaminer les milieux, même si l’industrialisation du procédé est balbutiante.

Pour cela, il est possible de détourner le métabolisme de champignons naturellement présents dans le milieu contaminé, en jouant sur les conditions environnementales pour favoriser la croissance, l’installation et stimuler l’élimination des polluants. "Toujours sans modifications génétiques : on fait de l’écologie microbienne et de la mycologie, pas de l'ingénierie", précise Catherine Rafin. "On pourrait presque dire qu’on fait du jardinage. Ce qu’on va mettre comme substrat ce sont des molécules biodégradables, du bois, du carton…" résume Etienne Veignie.

Les scientifiques travaillent également à identifier, parmi les espèces présentes, des lignées de champignons (souches) particulièrement efficaces pour les réintroduire sous forme d’une substance appelée inoculum. En utilisant des organismes isolés des sites pollués, les souches obtenues sont déjà résistantes et intégrées à l’équilibre de l’écosystème. Leurs capacités à dégrader les contaminants ciblés sont testées en laboratoire. En parallèle, "on fait des tests en écotoxicologie pour s’assurer de réduire la toxicité en même temps qu’on diminue la concentration en polluants. Les produits de la dégradation ne doivent pas être aussi, voire plus, toxiques que la molécule initiale", rassure Etienne Veignie. Ensuite, en confectionnant un mélange de souches, les scientifiques peuvent arriver à produire un inoculum optimal qui sera introduit sur le site contaminé pour booster la décontamination.

Une industrialisation difficile

La mycoremédiation représente une alternative plus douce par rapport à d’autres méthodes comme l’excavation des sols, qui déplace le problème, ou les traitements thermiques ou chimiques qui détruisent le vivant en même temps que les polluants. La stratégie n’est pas cantonnée aux laboratoires de recherche et certaines entreprises commercialisent des inocula (le pluriel d’inoculum) mais leurs compositions en micro-organismes – bactéries ou champignons – est entourée de secret. Catherine Rafin et Etienne Veignie ont quant à eux plusieurs projets à des stades d’essais différents.

Plusieurs freins rendent cette stratégie difficile à généraliser. Si les champignons se montrent certes très résistants, certains sites peuvent être trop toxiques pour leur survie rendant la mycoremédiation inefficace. A cela s'ajoutent des freins administratifs et culturels pointés par Catherine Rafin : les opérateurs de dépollution issus du milieu de l’ingénierie connaissent peu la mycologie ou l’écologie microbienne. Étienne Veignie y voit une question de philosophie. De nombreux champignons étant responsables de ravages dans les cultures et provoquant des maladies, la France a investi davantage contre ces organismes plutôt que pour leur utilisation : "les champignons représentent un vaste groupe et servent à autre chose qu’à faire peur" plaide le biochimiste. Heureusement, les méthodes fondées sur la nature suscitent un intérêt croissant et les recherches commencent à s'étendre.

En revanche, un problème demeure : celui de la temporalité. Travailler avec le vivant demande du temps et le délai nécessaire à la dépollution biologique est en décalage avec le rythme auquel nous contaminons les écosystèmes. La mycoremédiation est une stratégie de mitigation prometteuse représentant une alternative intéressante par rapport aux méthodes de dépollution classiques. Dans le même but, d’autres méthodes biologiques se développent, en utilisant par exemple les bactéries ou les plantes, mais se heurtent à des problèmes similaires. Quand cela est "réalisable d’un point de vue technico-économique" (OFB), la solution qui apparaît être la plus efficace pour endiguer la pollution chimique serait de s’attaquer à la source, en arrêtant de produire et rejeter ces polluants dans l’environnement.