Francis Martin, les relations plantes-champignons

Comprendre le fonctionnement des arbres, et rendre visible l’invisible."

"30 ans de bonheur à étudier les forêts et la symbiose entre les champignons et les arbres". Entre les racines, Francis Martin, directeur de recherche à Nancy, y puise toute sa matière : 200 publications à son actif dans les meilleures revues internationales et plus de 100 conférences de par le monde…
"Comprendre le fonctionnement des arbres, ces organismes séculaires, et rendre visible l’invisible : les microbes du sol qui leur sont associés, est fascinant. Ces recherches ont une complexité et une dimension temporelle extraordinaires : nous prospectons pour une filière pour qui la connaissance de l’avenir est vitale : elle plante aujourd’hui les forêts qui seront exploitées dans cent ans !"

Des racines et des gènes

1980. Dans les forêts, les pédologues piétinent. La concentration des nutriments dans les sols n’explique pas seule la croissance des arbres. Les champignons, vivant en symbiose avec les racines, semblent jouer un rôle primordial pour leur alimentation en azote et phosphore. Le laboratoire de microbiologie forestière de l’Inra de Nancy, nouvellement créé, embauche alors Francis Martin, docteur en physiologie végétale, pour étudier le métabolisme de l’azote chez les champignons symbiotiques en utilisant la résonance magnétique nucléaire (RMN) in vivo. Lors d’un séjour post-doctoral aux États-Unis, il acquiert de nouvelles compétences en biologie moléculaire et l’utilise pour identifier les premiers gènes de symbiose. C’est un technophile. "Après la biochimie métabolique et la RMN, je me suis investi en biologie moléculaire pendant quinze ans, puis dans les années 2000 en génomique. Ces virages technologiques, salutaires pour mes recherches, ont été réalisés grâce à des rencontres avec des chercheurs d’autres disciplines, souvent étrangers".

Symbioses en forêt

Il devient en 1987 le plus jeune directeur de recherche de l’Inra et en 2010 le plus jeune directeur de recherche de classe exceptionnelle, maîtrisant l’art de coordonner les travaux de dizaines de scientifiques à travers la planète et de les synthétiser en 1 800 mots pour la revue Science ! Il prend en 2001 la tête de l’UMR Interactions arbres/micro-organismes et emmène ses collègues sur les fronts de science de sa discipline. Son équipe a découvert récemment une petite protéine signal, produite par le champignon symbiotique qui contrôle l’immunité de la plante-hôte et permet ainsi la colonisation massive de la racine par le microsymbionte. Couplant les outils de la génomique et de la métagénomique pour répondre aux questions écologiques, son équipe devient le leader dans son domaine, attirant et formant de nombreux chercheurs étrangers. Francis Martin anime consortiums nationaux et internationaux, coordonne un projet européen, tout en restant impliqué dans la vie collective locale.

Il est aujourd’hui, à 58 ans, à la tête du nouveau Laboratoire d’Excellence ARBRE "Advanced Research on the Biology and Ecology of Forests" bénéficiant d’un budget de 7,5 millions d’euros sur 8 ans en interaction avec la filière forestière, l’ONF et une dizaine de partenaires. Il pilote 300 personnes pour tenter de prédire la forêt du futur dans l’optique des changements environnementaux. "Si le climat augmente de quelques degrés comme le prédisent les modèles climatiques, les communautés microbiennes du sol seront bouleversées et les grandes essences sylvicoles, chênes, hêtres, pour survivre, devront migrer de centaines de kms vers le Nord ou s’adapter ! Que planter pour demain ? Il faut étudier les mécanismes d’adaptation aux changements environnementaux des arbres, mais également du cortège microbien, si important, qui les accompagne depuis plus de 400 millions d’années".