Une équipe de l’Université du Michigan découvre jusqu’à 6 800 cellules fongiques par millilitre dans l’eau des puits de gaz à une profondeur allant jusqu’à 556 mètres, dont 13 pourraient être de nouvelles espèces

Une équipe dirigée par l’Université du Michigan a détecté entre 4 200 et 6 800 cellules de champignons par millilitre dans des eaux prélevées dans six puits de gaz. Les échantillons proviennent d’une formation rocheuse située entre 247 et 556 mètres sous la surface, loin de la lumière du soleil.

Les chercheurs ont également obtenu 205 cultures pures et détecté 13 groupes candidats d’espèces encore non décrites. Cette découverte élargit ce que nous savons sur la biodiversité souterraine et pose une question importante. Quel rôle jouent ces champignons dans la transformation de la matière organique enfouie ?

Les chiffres des champignons du sous-sol

Donnée	Valeur
Profondeur des échantillons	Entre 247 et 556 mètres
Puits de gaz prélevés	6
Eau collectée	80 litres par puits, 480 litres au total (calcul personnel)
Cellules de champignons par millilitre	Entre 4 200 et 6 800
Cellules par litre	Entre 4,2 et 6,8 millions (calcul personnel)
Cultures pures	205
Groupes génétiques (OTU)	689
Espèces nouvelles potentielles	13
Carbone des champignons par rapport aux bactéries	1 à 4,7 (environ 18 % du total, calcul personnel)

80 litres d’eau de chacun des six puits

L’équipe a prélevé 80 litres d’eau de chaque puits dans des récipients stériles. Puis, elle a combiné les observations au microscope, les analyses d’ADN et les cultures pour étudier quels organismes étaient présents dans les échantillons. Au total, 480 litres d’eau provenaient des profondeurs.

Les puits avaient été pompés quotidiennement depuis leur forage ou leur dernière intervention pendant au moins dix ans. De plus, les chercheurs ont utilisé des contrôles pour dépister d’éventuelles contaminations et ont exclu les champignons qui apparaissaient également dans ces contrôles.

Roches datant de 359 à 383 millions d’années

La formation Antrim Shale s’est formée au Dévonien supérieur, il y a environ entre 359 et 383 millions d’années. Ses roches conservent de la matière organique provenant d’algues et de bois qui ont fini ensevelis dans la boue.

Que pourraient exploiter les champignons de cette réserve alimentaire ? Les auteurs proposent que certains seraient capables de décomposer une partie de ces restes, tout comme leurs proches de la surface dégradent des matériaux végétaux résistants.

L’eau raconte une autre histoire. Trois des six puits présentent un signal chimique compatible avec l’eau issue de la fonte du Pleistocène tardif, tandis que les autres présentent des caractéristiques de vieilles saumures ou d’apports plus récents.

689 groupes génétiques et 13 espèces nouvelles potentielles

L’analyse de l’ADN a identifié 689 groupes génétiques de champignons, appelés unités taxonomiques opérationnelles. Ce chiffre sert à étudier la diversité, mais il n’est pas automatiquement équivalent à 689 espèces différentes et confirmées.

Les 205 cultures obtenues en laboratoire se répartissaient en 67 groupes. Parmi eux, 13 présentaient une similarité génétique inférieure à 98 % par rapport aux organismes de référence, un seuil indicatif pour rechercher des espèces nouvelles potentielles.

L’un des candidats, provisoirement identifié comme Teichospora sp. QM01, s’est clairement distingué des espèces connues de ce genre dans l’analyse des affinités évolutives. Néanmoins, les auteurs estiment qu’il pourrait s’agir d’une espèce encore non séquencée ou d’un lignage non caractérisé, et son identité nécessite davantage de travaux.

Du champignon du bois aux archées méthanogènes

Parmi les champignons détectés apparaît Irpex cf. lacteus, lié à la pourriture blanche du bois. Ce type de champignon est intéressant car il peut décomposer la lignine, une substance qui confère une résistance aux tissus végétaux et complique leur dégradation.

L’hypothèse est que les champignons libèrent des composés simples à partir de la matière organique enfouie. Ces produits pourraient nourrir d’autres microorganismes, y compris les archées qui produisent du méthane, et soutenir ainsi une chaîne alimentaire loin de la lumière du soleil.

Les analyses indiquent que le méthane de ces puits provient principalement de la transformation microbienne du carbone fossile. Cependant, elles ne permettent pas encore d’attribuer une part précise de cette production à l’activité des champignons.

1 part de carbone des champignons pour 4,7 parts de bactéries

L’étude a également estimé la quantité de carbone contenue dans les champignons par rapport aux bactéries et a obtenu un rapport médian de 1 à 4,7. Il s’agit d’une comparaison de biomasse, distincte du décompte du nombre de cellules de chaque groupe. En d’autres termes, sur 5,7 parts de carbone des deux groupes, une part reviendrait aux champignons, soit environ 18 %.

Ce calcul doit être pris avec prudence car il utilise des facteurs développés pour les micro-organismes marins. Les auteurs eux-mêmes avertissent qu’il n’a pas encore été validé pour les champignons du sous-sol, il convient donc de le comprendre comme une première approximation.

L’intérêt réside dans la meilleure compréhension de ce qui arrive au carbone enfoui. « Les champignons doivent être intégrés dans les modèles du cycle et du stockage du carbone dans le sous-sol », souligne Tim James, co-auteur de l’étude.

Grandir en laboratoire ne prouve pas l’activité sous terre

Obtenir qu’un champignon puisse croître en laboratoire démontre qu’il peut se développer dans ces conditions. Cela ne prouve pas par lui-même qu’il était actif à plusieurs centaines de mètres de profondeur, où certains organismes pourraient rester inactifs.

Les cultures ont été réalisées avec de l’oxygène, tandis que la formation étudiée présente des conditions essentiellement dépourvues d’oxygène. Cette différence peut favoriser la reprise de certains champignons par rapport à d’autres et laisse ouverte la recherche sur leur fonctionnement réel sous terre.

Les spécimens conservés au Herbier de l’Université du Michigan permettront à d’autres équipes d’étudier ces organismes et de préciser leur identité. L’étude a été publiée le 29 juillet 2026 dans The ISME Journal.

Image : Quinn Moon et Ronan Montgomery-Taylor / Université du Michigan