Une découverte publiée en mars 2026 dans la revue Science Advances par des chercheurs de l’université Virginia Tech révèle que certains champignons possèdent la capacité de déclencher des précipitations. Selon Futura Sciences, ces organismes microscopiques, issus de la famille des Mortierellaceae, abritent un gène d’origine bactérienne leur permettant de produire des protéines glaciogènes, capables de faire geler l’eau à des températures modérées, autour de -5 °C.

Ce qu'il faut retenir

  • Un gène bactérien, baptisé InaZ, a été identifié dans le génome de champignons de la famille Mortierellaceae, selon Futura Sciences.
  • Ce gène code pour des protéines secrétées qui agissent comme des noyaux de condensation, favorisant la formation de cristaux de glace.
  • Les champignons pourraient ainsi jouer un rôle bien plus important que les bactéries dans le cycle des précipitations mondiales.
  • Cette découverte ouvre la voie à des méthodes d’ensemencement des nuages plus naturelles, remplaçant l’iodure d’argent utilisé actuellement.
  • Les chercheurs estiment que ce mécanisme évolue depuis des millions d’années, suite à un transfert horizontal de gènes entre bactéries et champignons.

Un mécanisme biologique vieux de millions d’années

Depuis des décennies, les scientifiques connaissaient l’existence de protéines glaciogènes chez certaines bactéries, comme Pseudomonas syringae, un pathogène du maïs. Ces protéines aident à perforer les tissus végétaux pour libérer des nutriments, mais leur rôle dans la formation de la glace était déjà suspecté. Cependant, l’identification d’un gène similaire chez des champignons a surpris l’équipe de Virginia Tech, dirigée par le microbiologiste Boris Vinatzer. « On voulait simplement comprendre comment ça fonctionne », a-t-il expliqué à Futura Sciences.

Les chercheurs ont analysé le génome de deux souches de Mortierellaceae et découvert un gène presque identique à InaZ, un gène bactérien bien documenté. Pour confirmer leur hypothèse, ils ont transféré ce gène dans une cellule de levure. Résultat : la levure a acquis la capacité de produire de la glace, validant ainsi le rôle du gène dans la nucléation de la glace. Ce mécanisme repose sur la sécrétion de protéines dans l’environnement, et non sur leur fixation à la cellule fongique.

Des implications majeures pour le climat et l’agriculture

La capacité des champignons à influencer les précipitations pourrait avoir des conséquences majeures sur la régulation du climat. Contrairement aux bactéries, un seul champignon peut sécréter un grand nombre de protéines glaciogènes, chacune agissant comme un noyau de glace indépendant. « Un champignon peut produire bien plus de noyaux de condensation qu’une bactérie », souligne Boris Vinatzer. Cette découverte suggère que les champignons pourraient jouer un rôle bien plus important qu’on ne le pensait dans le cycle de l’eau.

Parmi les hypothèses avancées par les chercheurs, certaines concernent les lichens, ces associations symbiotiques entre champignons et algues. Les protéines glaciogènes pourraient capter l’humidité atmosphérique pour former du givre le matin, qui fondrait ensuite et fournirait de l’eau aux organismes environnants. Dans les nuages, ces protéines pourraient servir de noyaux de condensation, déclenchant la formation de cristaux de glace qui grossissent jusqu’à tomber sous forme de pluie ou de neige. « Ce mécanisme pourrait avoir évolué pour favoriser la survie des champignons dans des environnements secs », précise l’étude.

Une alternative naturelle à l’ensemencement des nuages

L’ensemencement artificiel des nuages, une technique utilisée pour modifier les précipitations, repose aujourd’hui sur l’utilisation d’iodure d’argent, un composé chimique toxique pour l’environnement. La découverte de ces protéines fongiques ouvre la possibilité de remplacer ce procédé par une méthode organique et inoffensive. « Ces protéines pourraient représenter une alternative durable et respectueuse de l’environnement », explique Boris Vinatzer. Cependant, leur production à grande échelle reste un défi à relever pour les scientifiques.

Cette avancée s’inscrit dans un contexte où la compréhension des mécanismes biologiques liés au climat devient cruciale. Avec le réchauffement climatique, les écosystèmes sont de plus en plus perturbés, et des phénomènes comme la sécheresse ou les pluies extrêmes deviennent monnaie courante. Comprendre le rôle des champignons dans la régulation des précipitations pourrait aider à anticiper ces changements et à développer des stratégies d’adaptation.

Et maintenant ?

Les prochaines étapes pour l’équipe de Virginia Tech consisteront à mesurer précisément l’impact des champignons sur les précipitations mondiales. Boris Vinatzer et ses collègues espèrent également comprendre pourquoi ce mécanisme a évolué et comment il pourrait être optimisé pour des applications pratiques. Une publication supplémentaire dans une revue spécialisée est attendue d’ici la fin de l’année 2026, ce qui pourrait accélérer les recherches sur les protéines glaciogènes fongiques.

Cette découverte soulève également des questions sur l’évolution des interactions entre bactéries et champignons. Le transfert horizontal de gènes, qui a permis à certains champignons d’acquérir cette capacité, reste un phénomène mal compris. Les chercheurs estiment que des millions d’années d’évolution ont façonné ce mécanisme, mais son rôle exact dans la nature reste à élucider.

Un pas de plus vers une compréhension globale du climat

Cette étude s’ajoute à un corpus croissant de recherches explorant le rôle des organismes vivants dans la régulation du climat. Les champignons, souvent négligés dans les modèles climatiques, pourraient jouer un rôle bien plus important qu’on ne l’imaginait. Leur capacité à influencer les précipitations en fait des acteurs clés du cycle de l’eau, au même titre que les bactéries ou les plantes.

Pour les scientifiques, cette découverte rappelle l’importance de préserver la biodiversité, y compris les organismes microscopiques. Les champignons, en particulier, sont essentiels à de nombreux écosystèmes, mais leur rôle dans la régulation du climat reste largement inexploré. « Nous commençons seulement à entrevoir l’étendue de leur influence », conclut Boris Vinatzer.

Les protéines glaciogènes produites par les champignons agissent comme des noyaux de condensation naturels, favorisant la formation de cristaux de glace sans recourir à des composés chimiques toxiques. Leur production à grande échelle pourrait permettre de développer des méthodes d’ensemencement des nuages plus respectueuses de l’environnement. Cependant, des défis techniques et économiques restent à surmonter avant une application à grande échelle.

Le transfert horizontal de gènes est un mécanisme par lequel un organisme intègre de l’ADN provenant d’une autre espèce, sans reproduction. Ce phénomène est particulièrement courant chez les bactéries, mais il peut aussi concerner les champignons. Dans le cas de cette étude, un champignon ancêtre aurait « emprunté » le gène InaZ à une bactérie voisine, lui permettant de produire des protéines glaciogènes.