Les algues de glace
Les algues de glace et les algues de neige sont des algues et des cyanobactéries qui se développent sur les champs de neige et de glace de longue durée comme les glaciers. Lorsque de l'eau liquide est disponible entre la neige et les cristaux de glace, elles peuvent colorer la surface en vert, jaune ou rouge pendant les mois d'été. Le pigment rouge de certaines espèces est une protection intracellulaire contre la lumière visuelle excessive et le rayonnement ultraviolet du soleil, qui autrement peuvent provoquer la photoinhibition de la photosynthèse ou des mutations. Sans lui, les algues à la surface subiraient des ruptures de chromosomes et des mutations de l'ADN.
Il y a aussi des communautés d'algues sur la glace de mer. Ces algues (principalement des diatomées) sont importantes dans les écosystèmes polaires (surtout en Antarctique) car elles fournissent de la nourriture au krill. Le krill racle les algues de la face inférieure de la glace, qui est colorée en brun par les algues. Les algues peuvent se trouver entre les cristaux de glace ou attachées à ceux-ci, dans l'eau ou les canaux d'eau salée entre les cristaux de glace.
Les algues des neiges.
Chlamydomonas nivalis Photo au microscope électronique à coupe fine ; couleur ajoutée artificiellement.
Chlamydomonas nivalis
Chlamydomonas nivalis est une microalgue verte qui provoque, outre d'autres espèces proches, la neige des pastèques.
La neige de pastèque est une neige de couleur rougeâtre ou rose, qui peut avoir une odeur semblable à celle d'une pastèque fraîche. Ce type de neige est courant en été dans les régions polaires alpines et côtières, comme la Sierra Nevada de Californie. Ici, à des altitudes de 3 000 à 3 600 m, la température est froide toute l'année, et la neige s'attarde donc sur les tempêtes hivernales. Lorsque quelqu'un marche sur la neige avec des algues, les traces de pas sont rouges.
Chlamydomonas nivalis est une algue verte qui doit sa couleur rouge à un pigment caroténoïde rouge vif (l'astaxanthine). Ce pigment protège le chloroplaste et le noyau cellulaire contre les fortes radiations visibles et ultraviolettes. Les pigments vert et rouge absorbent la lumière et la chaleur, ce qui donne à l'algue de l'eau liquide lorsque la neige fond autour d'elle. Les fleurs d'eau des algues peuvent atteindre 25 cm de profondeur. Comme chaque cellule mesure 20 à 30 micromètres de diamètre, une cuillère à café de neige fondue contient un million de cellules ou plus. Les algues s'accumulent dans des "coupes de soleil", qui sont des dépressions peu profondes dans la neige. Le pigment caroténoïde absorbe la chaleur, ce qui approfondit les coupes solaires et fait fondre les glaciers et les bancs de neige plus rapidement.
Pendant les mois d'hiver, lorsque la neige blanche les recouvre, les algues deviennent dormantes. Au printemps, les nutriments, l'augmentation du niveau de lumière et l'eau de fonte stimulent la germination. Une fois qu'elles germent, les cellules au repos libèrent de petites cellules vertes en forme de flagelle qui se déplacent vers la surface de la neige. Une fois que les flagellés s'approchent de la surface, ils peuvent perdre leurs flagelles et former des cellules de repos à paroi épaisse, ou ils peuvent fonctionner comme des gamètes, fusionnant par paires pour former des zygotes.
Certaines espèces spécialisées se nourrissent de C. nivalis, notamment de protozoaires tels que les ciliés, les rotifères, les nématodes, les vers de glace et les collemboles.
Histoire
Les premiers récits de neige de pastèque se trouvent dans les écrits d'Aristote. La neige de pastèque a intrigué les alpinistes, les explorateurs et les naturalistes pendant des milliers d'années.
En mai 1818, quatre navires ont quitté l'Angleterre pour rechercher le passage du Nord-Ouest et cartographier le littoral arctique de l'Amérique du Nord. Le mauvais temps les a finalement fait faire demi-tour aux navires, mais l'expédition a apporté d'importantes contributions à la science. Le capitaine John Ross a remarqué que la neige cramoisie striait les falaises blanches comme des torrents de sang alors qu'ils doublaient le cap York sur la côte nord-ouest du Groenland. Une équipe de débarquement s'est arrêtée et a ramené des échantillons en Angleterre. Le Times a écrit sur cette découverte le 4 décembre 1818 :
| “ | Le capitaine Sir John Ross a ramené de la baie de Baffin une quantité de neige rouge, ou plutôt d'eau de neige, qui a été soumise à une analyse chimique dans ce pays, afin de découvrir la nature de sa matière colorante. Notre crédulité est mise à rude épreuve à cette occasion, mais nous ne pouvons pas apprendre qu'il y a une raison de douter du fait tel qu'il est énoncé. Sir John Ross n'a pas vu de neige rouge tomber ; mais il a vu de grandes étendues en être recouvertes. La couleur des champs de neige n'était pas uniforme ; mais, au contraire, il y avait des taches ou des traînées plus ou moins rouges, et de différentes profondeurs de teinte. La liqueur, ou neige dissoute, est d'un rouge si foncé qu'elle ressemble à du porto rouge. Il est dit que la liqueur dépose un sédiment et que la question de savoir si ce sédiment est de nature animale ou végétale n'est pas résolue. Il est suggéré que la couleur provient du sol sur lequel la neige tombe : dans ce cas, aucune neige rouge n'a pu être vue sur la glace. | ” |
Lorsque Ross a publié son récit de voyage en 1818, l'histoire comportait un appendice de plantes de Robert Brown. Dans cet appendice, Brown comparait la neige rouge à une algue.
Traces de neige sur les pastèques.
Des puits de neige inhabituels en forme de pastèque, superposés à une empreinte de botte orange.
Questions et réponses
Q : Que sont les algues de glace et les algues de neige ?
R : Les algues de glace et les algues de neige sont des types d'algues et de cyanobactéries qui poussent sur les champs de neige et de glace de longue durée comme les glaciers.
Q : Pourquoi la glace et la neige se colorent-elles pendant les mois d'été ?
R : Lorsqu'il y a de l'eau liquide entre les cristaux de neige et de glace, la glace et la neige peuvent prendre une coloration verte, jaune ou rouge pendant les mois d'été en raison de la croissance d'algues de glace et de neige.
Q : À quoi sert le pigment rouge présent dans certaines algues de glace et de neige ?
R : Le pigment rouge de certaines algues de glace et de neige protège contre la lumière visuelle excessive et les rayons ultraviolets du soleil, qui peuvent provoquer une photo-inhibition de la photosynthèse ou des mutations. Sans ce pigment, les algues de surface subiraient des cassures chromosomiques et des mutations de l'ADN.
Q : Où trouve-t-on des communautés d'algues de glace en dehors des glaciers ?
R : On trouve également des communautés d'algues de glace sur la banquise.
Q : Pourquoi les communautés d'algues de glace sont-elles importantes dans les écosystèmes polaires ?
R : Les communautés d'algues de glace (principalement des diatomées) sont importantes dans les écosystèmes polaires (en particulier dans l'Antarctique) parce qu'elles fournissent de la nourriture au krill.
Q : Comment le krill se nourrit-il des communautés d'algues de glace sur la glace de mer ?
R : Le krill racle les algues de la face inférieure de la glace, qui est colorée en brun par les algues.
Q : Où peut-on trouver des algues de glace par rapport aux cristaux de glace ?
R : Les algues de glace peuvent se trouver entre les cristaux de glace ou attachées à eux, dans l'eau ou dans les canaux d'eau salée entre les cristaux de glace.
