Le lichen, ce bel inconnu
Les brins beiges qui poussent sur la roche du sentier du mont Ernest-Laforce, au parc national de la Gaspésie, appartiennent au genre Cladonia. Image: Mélissa Guillemette
Deux paires de bottes de randonnée et deux sacs à dos sont appuyés contre le bureau de Marc L’Italien, où trône un ordinateur rarement utilisé. Voilà plus de 30 ans que ce garde-parc naturaliste au parc national de la Gaspésie parcourt ce territoire pour mieux l’expliquer aux visiteurs. Les questions relatives aux caribous, aux saumons et aux roches intrigantes du parc, il les a toutes entendues. Mais il admet qu’au cours de ses séances d’interprétation dans les campings, «jamais personne ne se lève pour me dire : “Vous n’avez pas parlé des lichens !”»
Pourtant, le parc est un joyau en la matière, dit-il. C’est l’endroit au pays qui abrite le plus d’espèces à l’est des Rocheuses, en raison de sa topographie, de sa géologie et de son climat particuliers. On y recense plus de 600 lichens, selon un bilan exhaustif réalisé il y a quelques années par de rares mordus au cours de deux séjours d’inventaire. Marc L’Italien se souvient de l’enthousiasme de ce groupe de scientifiques. « Ils faisaient la récolte dans la journée et les analyses le soir dans un laboratoire aménagé au sous-sol du centre de découverte et de services du parc. Ils étaient heureux comme des enfants devant une abondance de jeux ! »
Il y a de quoi ! Les lichens sont des organismes fascinants. De fait, ils sont une symbiose entre un champignon et une algue (ou plus rarement une cyanobactérie). L’union est si réussie qu’on ne trouve même plus le champignon sans sa compagne dans la nature. Sous le microscope, on croirait voir un sandwich aux vermicelles et à la luzerne. Le pain et les vermicelles sont le champignon, tandis que la luzerne est l’algue. Le premier fournit eau et protection, alors que sa partenaire produit les nutriments. Il en existe plus de 20 000 espèces ; certains lichens poussent à peu près n’importe où, même sur nos maisons, tandis que d’autres sont ultraspécialisés. Par exemple, le leptoge à grosses spores, une espèce de la Colombie-Britannique en voie de disparition, pousse uniquement sur des affleurements rocheux non acides orientés vers le sud qui ne sont pas couverts de neige trop longtemps dans l’année et qui lui fournissent de l’eau grâce à de petites rigoles sur la paroi ou par des mousses.
Les lichénologues déplorent que leur objet d’étude demeure largement boudé par la communauté scientifique : comment est-il possible d’ignorer un groupe aussi étonnant, surtout qu’il couvre sept pour cent de la surface du globe ?
Comme une bibliothèque
C’est pour les faire connaître que le Musée canadien de la nature a organisé un concours en 2020 pour élire le «lichen national», nouvel emblème après les plus officiels castor et érable. Les candidats présélectionnés illustrent la variété des espèces : certains avaient l’air de cheveux, d’autres de plantes extraterrestres ou de coraux secs. La cladonie étoilée, qui forme des tapis gris au sol, l’a emporté. «C’est un excellent choix, opine Troy McMullin, lichénologue au Musée et l’un des passionnés qui a sillonné le parc gaspésien. Ce n’était pas le plus beau parmi nos candidats − il y en avait des plus flamboyants −, mais c’est celui qui a le plus de sens : il est très commun au Canada et c’est dans ce pays qu’il est le plus abondant. C’est aussi une source très importante de nourriture pour le caribou.»
Troy McMullin nous fait visiter la collection centenaire de quelque 160 000 spécimens sur laquelle il veille au centre scientifique et administratif du Musée, sur le chemin Pink, à Gatineau. Chaque année, plus de 2 000 spécimens arrivent de partout dans le monde pour bonifier les tiroirs des armoires métalliques où les fragments de lichens sont conservés dans des enveloppes classées par ordre alphabétique, selon le nom de l’espèce. Les lichens ont beau être sous-étudiés, des chercheurs canadiens et étrangers y font néanmoins régulièrement des emprunts, comme dans une bibliothèque. Ils les analysent grâce aux meilleures techniques, ce qui permet de tenir la collection à jour. Les plus vieux spécimens datent du 19e siècle ! « Ils sont en aussi bon état que ceux récoltés il y a 20 ans. »
Dans son laboratoire logé dans l’édifice des collections et de la recherche du Musée canadien de la nature, Troy McMullin a tous les outils pour identifier et étudier les espèces de lichens. Image: Jessica Deeks
Ces organismes à deux têtes peuvent être complètement secs pendant des mois, puis se remettre à vivre si les conditions sont propices, remettant en question le concept même de la mort ! « Mais généralement, après 5 ans à sec, on ne peut plus en extraire d’ADN. Et après de 5 à 10 ans, leurs couleurs deviennent plus fades. Je pense que c’est là qu’ils meurent », mentionne-t-il avant de nous montrer un spécimen du genre Usnea communément appelé « barbe de Jupiter » (un barbier pourrait en effet s’en donner à cœur joie). Le concept de la vie en prend aussi pour son rhume : des individus en Arctique seraient âgés de 8 600 ans…
Ça y est : Troy McMullin ouvre le tiroir du fameux lichen national. « C’est bien qu’il ait gagné, car il est facile à reconnaître dans la nature : il développe de petites têtes, comme le chou-fleur. Pour identifier correctement les autres espèces, il faut généralement faire des analyses chimiques. »
Si les lichens ne sont pas les organismes les plus populaires en recherche, c’est peut-être parce qu’ils sont complexes à étudier. Ils produisent au moins 1 000 substances qui ne se retrouvent nulle part ailleurs dans la nature. L’évaluation de leur composition se fait par chromatographie sur couche mince, une technique qui permet de séparer les composés chimiques. « On sait déjà que certains ont des propriétés antimicrobiennes [les peuples autochtones ont d’ailleurs intégré les lichens à leur pharmacopée il y a longtemps]. Dans tous les cas, les lichens méritent d’être protégés, car on ne connaît pas encore le potentiel de tous ces composés », indique Troy McMullin.
Ces substances pourraient donc éventuellement être utilisées en médecine. Elles servent déjà de teintures naturelles depuis des siècles, une pratique qui connaît d’ailleurs un retour dans le monde du tricot. Mais nous ne sommes pas les seuls à qui les lichens rendent des services. En plus de nourrir les caribous et d’autres animaux, ils jouent de multiples rôles comme aider à recoloniser les habitats détruits par le feu, fournir de la matière pour les nids d’oiseaux et recycler l’azote et le carbone.
Du plomb dans l’aile
Le lichen a beau être de bonne trempe pour survivre partout sur la planète, des forêts tropicales où l’on découvre maintenant qu’il abonde jusqu’aux latitudes les plus froides, il demeure un grand sensible. Ce sont les perturbations causées par les humains qui le gênent, comme l’exploitation forestière. La pollution l’affecte aussi énormément, d’où son surnom de canari dans la mine. C’est qu’il tire son eau (et du même coup les contaminants) directement de l’air et ne possède pas de cuticule, cette couche protectrice dont bénéficient les plantes à racines. Les concentrations de polluants dans le « corps » du lichen reflètent donc celles dans l’air. Une étude publiée en février 2020 dans Chemosphere a ainsi montré que le lichen témoigne bien de la présence de mercure en Nouvelle-Écosse.
Le dioxyde de soufre (SO2), ce gaz émis par les voitures, les paquebots et l’industrie notamment, est particulièrement nocif pour le lichen. Voilà pourquoi des villes sont devenues des déserts lichéniques au cours des 19e et 20e siècles, rappelle un article paru à l’automne 2020 dans Le Naturaliste canadien et écrit par le directeur de l’École supérieure d’aménagement du territoire et de développement régional de l’Université Laval, Claude Lavoie, et des étudiants. Ils y racontent que le lichénologue finlandais Wilhelm Nylander a ainsi documenté la disparition des lichens des jardins du Luxembourg, à Paris, il y a plus de 150 ans. Dans la région de Québec, les quartiers centraux avaient subi le même sort en 1985 et 1986, selon les observations d’un étudiant de maîtrise à l’Université Laval.
Trente-cinq ans plus tard, la situation s’est renversée : en repassant par les mêmes lieux, le professeur Lavoie et ses étudiants ont découvert que les lichens s’étaient généralement développés et occupaient même ce qui avait été un désert. « On n’a pas été surpris parce qu’on savait qu’il y a aujourd’hui moins de pollution dans l’air qu’à l’époque [leur article précise que les concentrations de SO2 dans l’air étaient supérieures à 10 parties par milliard dans les années 1970, contre 0,7 en 2014]. Par contre, on n’avait pas prévu le recul en périphérie. » En effet, un déclin du couvert lichénique a été noté dans un lieu d’observation sur sept, surtout dans les banlieues, qui se sont beaucoup densifiées ces dernières décennies. « On peut supposer que c’est un amalgame de plusieurs facteurs, mais on n’a pas mis le doigt sur le bobo dans cet article », dit le professeur Lavoie.
La bonne nouvelle, c’est que l’expérience fait la démonstration de l’utilité du lichen. « Si l’on veut suivre l’évolution de la qualité de l’air, on peut installer des capteurs, mais on peut aussi s’en remettre au lichen à peu de frais, souligne le biologiste. N’importe qui pourrait aller voir les troncs et évaluer la surface couverte ; même un enfant y arriverait. » Néophytes en la matière, ses étudiants ont pu ainsi apprendre à faire les relevés. Pour eux, les mots de Wilhelm Nylander, écrits en 1866, frappaient dans le mille : « Les lichens donnent à leur manière la mesure de la salubrité de l’air et constituent une sorte d’hygiomètre [indicateur] très sensible. »
Autre enjeu au Québec, et dans tout le Canada : dresser l’inventaire des espèces sur un territoire énorme. « Jean Gagnon [fonctionnaire au ministère des Forêts, de la Faune et des Parcs du Québec] a beaucoup fait dans le Grand Nord, mais on a moins de données sur le Moyen Nord », signale Nicole Fenton, professeure à l’Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue (UQAT) et titulaire de la Chaire industrielle CRSNG-UQAT sur la biodiversité en contexte minier.
Elle est spécialiste des bryophytes, un embranchement du règne végétal qui comprend les mousses. Mais depuis environ cinq ans, elle s’est donné « la responsabilité sociale » d’étudier aussi les lichens, ces mal-aimés, dans ce Moyen Nord, comme en Eeyou Istchee Baie-James. Car sans bien connaître la distribution des espèces, il est difficile de désigner celles qui sont menacées ou de monter un dossier convaincant pour protéger certains lichens. Vous l’aurez deviné : les lichens sont sous-représentés dans les efforts de conservation à travers le monde.
À défaut de pouvoir visiter chaque mètre carré de territoire, son équipe tente d’élaborer des façons de prédire la répartition des espèces par télédétection, donc à l’aide des informations fournies par les satellites. Les paramètres dont il faudra tenir compte sont nombreux. « C’est très bizarre ; on ne parvient pas toujours à expliquer pourquoi un lichen est là et pas un autre, fait remarquer l’écologiste. C’est un vrai puzzle. On espère un jour pouvoir préciser pour une espèce donnée que, par exemple, son habitat total correspond à une zone de 500 m autour des ruisseaux. »
De façon concrète, une bonne modélisation des habitats potentiels permettrait d’orienter le développement minier entre autres. « On pourrait éviter les zones les plus riches », dit Nicole Fenton avant de se lancer dans une description passionnée des lichens en milieu humide.
En quittant le centre de découverte et de services du parc national de la Gaspésie, Marc L’Italien propose de nous indiquer où observer des lichens. Puis il se ravise : il y en a partout ! Même dans la toundra alpine du sommet des monts de la Passe et Jacques-Cartier, où les lichens, les mousses et les roches dominent les lieux, mais aussi les interventions du naturaliste. « Plus on monte, moins il y a de diversité et plus on se concentre sur ce qu’il reste ! » Là-haut, le lichen a enfin une place au soleil !
L’apparition mystérieuse des lichens sur Terre
Les lichens sont minimalistes : ils sont capables de croître même sur la roche et dans des conditions extrêmes. C’est pourquoi on estime qu’ils ont probablement compté parmi les premiers organismes à s’installer sur la terre ferme au cours de l’évolution. Ils auraient ainsi contribué à créer du terreau pour les plantes à racines, en plus de participer à la transformation de la composition de l’atmosphère dès le Néoprotérozoïque, il y a des centaines de millions d’années.
Des chercheurs américains ont remis en doute toute l’hypothèse dans un article publié dans Geobiology en 2019. Ils se sont tournés vers la phylogénétique moléculaire pour reconstruire l’arbre généalogique des champignons formant des lichens (les algues sont moins parlantes, car on les trouve aussi de façon indépendante dans la nature).
D’après l’analyse informatique, il existe une «forte probabilité » que les lichens soient apparus il y a environ 250 millions d’années, soit bien plus tard que les plantes vasculaires, dont on détient un fossile daté d’il y a 425 millions d’années. À moins qu’une lignée de lichens éteinte nous échappe, avouent les auteurs!
