'Rôle des champignons endophytes dans la résilience des chênes (Quercus spp.) face au stress hydrique : étude comparative entre les pedregals de Mexico et les sols urbains dégradés en France'

Le changement climatique accroît la fréquence et l'intensité des sécheresses, mettant en danger les forêts urbaines, notamment les chênes (Quercus spp.), qui jouent pourtant un rôle essentiel dans la création d'îlots de fraîcheur et la réduction des effets des canicules. En ville, leur vulnérabilité est renforcée par le compactage et l'imperméabilisation des sols, la pollution et la diminution de la diversité microbienne. Les champignons endophytes racinaires, notamment les mycorhizes et les endophytes non mycorhiziens, pourraient contribuer à améliorer la résistance des arbres au stress hydrique. Ils interviennent dans plusieurs mécanismes physiologiques, biochimiques et moléculaires, tels que la fermeture des stomates, l'accumulation d'osmolytes comme la proline et l'activation de gènes liés aux défenses antioxydantes. Toutefois, leur rôle chez les chênes urbains reste encore peu étudié. Les pedregals de Mexico, des sols volcaniques particulièrement contraignants où les chênes ont développé des stratégies d'adaptation spécifiques — racines profondes, associations fongiques et feuilles sclérophylles — constituent un modèle naturel de résilience. L'objectif est d'étudier ces adaptations afin d'identifier des solutions transférables aux sols urbains dégradés en France, notamment grâce à l'inoculation de champignons bénéfiques et à l'amélioration de la structure des sols. La thèse cherchera à déterminer comment les champignons endophytes peuvent renforcer la tolérance des chênes à la sécheresse en milieu urbain et dans quelle mesure les adaptations observées au Mexique peuvent inspirer des stratégies de restauration des sols en France. Elle comportera une approche comparative combinant des observations de terrain au Mexique, des expérimentations en laboratoire et des tests en conditions semi-contrôlées et urbaines en France. Dans les pedregals de Mexico, des racines de chênes natifs, principalement Quercus rugosa, ainsi que des échantillons de sols seront collectés dans des zones restaurées et non restaurées. Les communautés fongiques seront caractérisées par séquençage ADN. Des mesures porteront également sur le potentiel hydrique foliaire, la conductivité hydraulique, la teneur en proline et autres osmolytes, l'activité antioxydante, ainsi que sur la texture, la porosité, la teneur en carbone et la capacité de rétention d'eau des sols. En France, les souches fongiques isolées au Mexique seront cultivées puis inoculées sur de jeunes chênes français (Quercus robur) et mexicains. Ces plants seront soumis à un stress hydrique simulé par arrêt de l'irrigation. La réponse des arbres sera évaluée à travers la photosynthèse, la transpiration, la fermeture stomatique, l'accumulation de proline, l'activité des enzymes antioxydantes et l'expression de gènes associés au stress, notamment P5CS, SOD et CAT. L'étude examinera également l'influence des champignons sur la porosité, la rétention d'eau et la matière organique du sol. Une plantation pilote sur des sols dégradés du campus de l'Université de Toulouse permettra enfin de tester ces solutions en conditions réelles. L'originalité du projet repose sur la comparaison entre un écosystème naturel soumis à des conditions extrêmes et un environnement urbain dégradé, ainsi que sur l'articulation de plusieurs niveaux d'analyse, des mécanismes moléculaires au fonctionnement des sols et au microclimat urbain. Le projet vise à produire des connaissances scientifiques sur les interactions entre chênes et champignons, à identifier des marqueurs de résilience et à proposer des outils concrets pour la restauration des sols et les politiques de végétalisation urbaine. À terme, ces solutions pourraient favoriser des forêts urbaines plus résistantes à la sécheresse, contribuer à réduire les îlots de chaleur et renforcer la prise en compte de l'importance des sols vivants dans l'aménagement des villes. École doctorale : SEVAB - Sciences Ecologiques, Vétérinaires, Agronomiques et Bioingenieries Direction : Nathalie SEJALON-DELMAS Financement : MSCA COFUND BEST