Règne : Fungi du latin Fungus : champignon
Division : Ascomycètes
Lichen se prononce : [liken]. Les lichens des roches (lichens saxicoles) affectent les monuments et constructions, même en milieu urbain, à des degrés divers. Grace à leur grande longévité, ils apportent aussi des données précieuses utilisables en géologie, histoire, ainsi qu’en écologie pour leur sensibilité aux polluants atmosphériques.
Les lichens généralités :
Un lichen est une association symbiotique entre un type de champignon ayant atteint le plus haut degré d’évolution (champignon lichénisé), et une algue terrestre unicellulaireUnicellulaire Organisme vivant constitué d'une seule cellule. à coque épaisse. Le champignon apporte la protection, l’eau, les sels minérauxMinéraux Espèces chimiques naturelles, se présentant le plus souvent sous forme de cristaux solides. et de la vitamine C à l’algue, et se nourrit des éléments qu’elle produit (polyols dérivé des sucres, amidon, vitamine B, etc.). Il en résulte un organisme stable dont la structureStructure Du latin strutura : Arrangement. Arrangement à l'échelle microscopique de minéraux dans une roche. est typique de chaque espèce. Les deux organismes vivent, soit entremêlés dans toute l’épaisseur du lichen, soit disposés en couches différenciées : les algues au centre entourées de deux couches de cellules de champignons.
Les algues sont de deux types suivant les espèces de lichen : les algues vertes (chlorophycées, 90%) et les algues bleues ou cyanobactéries (cyanophycées, 10%). La plupart de ces algues peuvent vivre également en colonie sur diverses surfaces, si elles ne rencontrent pas de spores de champignon lichénisé. Elles forment alors sur les roches, des couches fines à l’apparence de poussière, de couleur verte ou brune. Elles se reproduisent par mitose, seul le champignon possède une reproduction sexuée par spores. Le plus ancien lichen fossileFossile Du latin fossilis : tiré de la terre et de fodere : creuser. Reste ou moulage naturel d'un organisme ayant été vivant, conservé dans des sédiments. est apparu au CambrienCambrien Période la plus ancienne de l'ère Primaire (-542 à -488,3 millions d'années). (-600 Ma), sous la forme de cellules filamenteuses de champignons, associées étroitement à des algues bleues ou vertes.
Suivant les espèces, les lichens peuvent utiliser une ou deux espèces différentes d’algues vertes (85%), ou seulement une espèce d’algue bleue (10%), ou quelque fois les deux types ensemble (5%).
Il existe en Europe 1200 espèces de lichens et 20 000 environ sur la planète, parmi celles-ci les lichens des roches sont les plus nombreuses. C’est un monde riche et complexe.
Ils sont classés selon la nature du support :
1) Les lichens corticoles (sur écorces).
2) Les lichens lignicoles (sur bois mort).
3) Les lichens saxicoles (sur roches).
4) Les lichens terricoles (sur sols).
5) Etc.
La partie végétative de chaque espèce de lichen (appelée thalle), peut avoir des formes différentes même sur les roches.
Ils se répartissent en 5 catégories :
1) Les thalles gélatineux (pulpeux à l’état humide).
2) Les thalles foliacés (en forme de feuilles).
3) Les thalles fruticuleux (ramifiés, dressés ou pendants).
4) Les thalles crustacés (en forme de croute).
5) Les thalles lépreux (à l’apparence de poudre).
Les lichens saxicoles ou lichens des roches :
En fonction des affinités de chaque espèce, on les trouve sur tous les types de roches : sédimentaires, magmatiques ou métamorphiques, sur les roches mises en affleurementAffleurement Partie d’une coupe géologique rendue visible à la surface de la Terre, par l’érosion ou par une faille. Un affleurement peut être horizontal ou vertical et comporter alors plusieurs niveaux géologiques. et les fronts de taille des carrières, etc. Les lichens sont sensibles au pH de leur support, généralement sans s’en nourrir. On les trouve également sur un bon nombre de matériaux de construction d’origine géologique (briques, tuiles, lauzes, ardoises, céramiques non émaillées, ciments, bétons, tôles amiante-cimentCiment Matière liant entre eux des éléments ou des minéraux par une précipitation chimique s'effectuant lors de la diagenèse (à l'inverse de la matrice), constituant ainsi les roches sédimentaires compactes., bitumes, métaux) ; et même sur des peintures et des matières plastiques dégradées, etc.
Les espèces se développant sur le calcaireCalcaire Du latin calcarius. Roche sédimentaire carbonatée contenant au moins 50% de calcite et faisant effervescence au contact d'un acide dilué (Acide chlorhydrique à 10%). (lichens calcicoles) ne se trouveront pas sur les roches acides. Les lichens ne pouvant vivre que sur les roches acides (granites, aplites, microgranites, pegmatites, rhyolites, ponces, obsidiennes, etc.) seront dit calcifuges ou acidophiles. D’autres préfèreront les roches basiques (roches magmatiques très pauvres en siliceSilice Tectosilicate (SiO2) présentant différents polymorphes : opales, quartz, tridymite, cristobalite, coésite, stishovite. (SiO2) comme les basaltes, les phonolites, les gabbros, etc.). Certains sont nitrophiles et recherchent les lieux riches en azote produit par exemple par les fientes d’oiseaux (lichens ornithocoprophiles). D’autres encore seront totalement indifférentes à la nature chimique de leur support.
Impact sur les roches de construction :
Nous ne parlerons ici que des lichens crustacés dont la surface d’adhérence est la plus importante et les espèces les plus nombreuses. L’impact est généralement faible sauf pour quelques espèces endolithiques qui dissolvent la roche (plus d’une trentaine d’espèces en France). Par nature les lichens ne se nourrissent pas de leur support. Ils n’ont pas de racines mais seulement de petits organes (rhizines) qui leur permettent de s’accrocher aux micro-irrégularités de leur support. Ce sont des lichens épilithiques. Ils puisent les éléments dont ils ont besoin dans les eaux pluviales, de ruissèlement ou dans l’air ambiant (sels minéraux, dioxyde de carbone, azote, etc.), ainsi que le sucre et l’amidon produit par les algues, via la photosynthèse. Le premier impact est esthétique, mais leur croissance très lente permet de prendre le temps de les éradiquer avec un nettoyeur haute pression ou à la brosse non métallique. L’impact est plus important sur les calcaires durs qui sont colonisés surtout par des espèces qui vont pénétrer la roche jusqu’à quelques millimètres en profondeur, notamment les organes reproducteurs (périthèces), en dissolvant la roche peu à peu (comme le genre Verrucaria, images 2 et 3). Ce sont des lichens endolithiques. D’autres espèces dissolvent la silice, les feldspaths et les micas des granites. Mais généralement et compte tenu de leur vitesse de croissance très lente, qui varie selon les espèces et les conditions écologiques, les dégâts fait aux roches de parementParement Terme de construction, issu du verbe parer. Embellissement de la façade d’un bâtiment par un appareillage de dalles fixées à la structure de base., dalles de sol sont faibles. Ils sont plus importants sur les sculptures de calcaire dur ou de marbreMarbre Pour un carrier, terme qui désigne toute roche ne présentant pas de grain et pouvant être polie. Pour un géologue, il s’agit d’une roche métamorphique dont la roche de base est carbonatée (ex. un calcaire)..
Leur utilité en géologie :
Les lichens des roches sont des plantes pionnières, précédées par des colonies bactériennes. Après leur mort, ils constituent un terreau qui prépare l’implantation des mousses, puis des fougères, puis ensuite des plantes vasculaires, comme sur les îles volcaniques jeunes. Stereocaulon vesuvianum (images 15 et 16) est la première espèce colonisatrice des laves basaltiques et autres roches éruptives.
Les lichens saxicoles s’installent sur les roches récemment mises à nu et non altérées. Leur croissance très lente, est de l’ordre de quelques millimètres par an, et leur longévité peut atteindre plusieurs siècles (300 à 400 ans). Ils peuvent alors mesurer plusieurs dizaines de centimètres de circonférence. Rhizocarpon geographicum (image 1) est un lichen crustacé qui croit de seulement quelques centièmes de millimètres par an sur les roches silicatés non altérées. Il peut atteindre 20 cm de diamètre. Cette espèce est la première à faire l’objet d’une étude approfondie grâce à sa grande longévité. Sa vitesse de croissance a été bien étudiée et la mesure de ces thalles permet d’évaluer l’âge de la mise à l’affleurement du support. Ainsi il est possible avec certaines espèces, de dater les épanchements de laveLave De l'italien lava. Roche magmatique volcanique émise en fusion, à l'état principalement liquide (peut contenir des gaz et des cristaux) par les volcans. sur les îles volcaniques, de dater les moraines à partir du retrait des glaciers (changements climatiques ou avalanches), etc. On peut également dater des sites archéologiques récents, d’anciens murs cimentés, etc.
En écologie, les lichens sont utilisés pour contrôler l’indice de pollution d’un milieu en fonction de leur tolérance au dioxyde de souffre (SO2), aux nitrates, à l’ammoniac, etc. Le dioxyde de soufre est le plus néfaste pour les lichens. On peut mesurer le taux de SO2 en microgrammes par mètre cube présent dans l’air, en notant la présence d’espèces choisies comme bio-indicatrices.
Comme les autres champignons, les lichens stockent les éléments traces métalliques et les radioéléments (radionucléides), ce qui permet de contrôler les traces de radioactivité après un accident nucléaire.
Photographe : Gérard Brusseaux (images 01 à 15 et 17 à 20 et Hervé Perrin de Brichambaut (image 16).
Source : Institut des Sciences de la Terre de Paris (ISTeP), Sorbonne Université, campus Pierre et Marie Curie, Paris, France.