Un “océan” méconnu
Les microalgues sont connues et étudiées dans les cours d’eau et les lacs de montagne. Elles sont d’ailleurs considérées comme des marqueurs de la pollution de certains sites. De façon plus ponctuelle elles leur présence est recensée dans d’autres milieux, les petites pièces d’eau stagnantes permanentes ou transitoires, la surface de troncs d’arbres dans les forêts, mais aussi toutes sortes de supports secs, de rochers, etc. Enfin, et c’est une avancée récente, les microalgues se développant dans la neige ont attiré l’attention. Toutefois, les connaissances sont parcellaires, chaque milieu étant exploré indépendamment, et aucune vision d’ensemble n’est actuellement disponible. Lorsque nous nageons dans l’océan ou dans un cours d’eau, l’eau est à nos yeux transparente, mais nous savons qu’elle est vivante, d’une vie microscopique, comprenant des microalgues (qui forment le phytoplancton), permettant aux animaux (qui forment le zooplancton) de se développer.
De la même manière :
les communautés microbiennes qui peuplent tous les milieux comprennent des microalgues,
la neige est vivante et peuplée de microalgues.
Il s’agit en quelque sorte d’un « océan » méconnu, que se propose d’explorer le projet ALPALGA.
Pourquoi étudier les microalgues ?
Pourquoi explorer la biodiversité des microalgues et chercher à comprendre leur biologie ?
La photosynthèse permet aux microalgues de capturer le CO2 atmosphérique. De ce fait elles font partie des producteurs primaires, qui transforment le gaz carbonique en matière organique, qui est à la base de tout un réseau trophique de champignons, bactéries, petits animaux, etc, leur permettant de se développer. Elles contribuent à former le socle des écosystèmes microbiens des sols, pièces d’eau, lacs, rivières, neige, glace,… Ces communautés microbiennes stabilisent les milieux qu’elles peuplent, et sont indispensables pour le développement des organismes de plus grande taille.
Le changement climatique actuel s’accompagne d’une augmentation de la teneur en CO2 de l’atmosphère : il est donc attendu que certaines microalgues répondent positivement à ce bouleversement, se comportant comme des marqueurs du changement climatique. Explorer la biodiversité permet entre autre de cartographier des espèces ou groupes de microalgues, et de les suivre au cours des saisons et des années. Nous combinerons études sur le terrain et expérimentations au laboratoire pour comprendre comment certaines espèces sont en effet favorisées par l’augmentation du CO2 atmosphérique.
La prolifération de certaines espèces n’est pas sans effet sur l’équilibre général. Il est démontré que les microalgues accélère la fonte des neiges et des glaciers. Elle se comportent donc aussi comme des acteurs des changements environnementaux radicaux qui frappent les massifs alpins. Nous étudierons ces phénomènes sur le terrain, et chercherons à comprendre au laboratoire l’impact de l’ensemble des facteurs de l’environnement, encore inconnus à ce jour, qui provoquent ces proliférations de microalgues dans la neige.
La difficile classification des microalgues
Il existe plusieurs branches du vivant qui comprennet des organismes unicellulaires capables de photosynthèse. Tous ces organismes très divers sont appelés des microalgues, car ils partagent cette petite taille, la présence de pigments photosynthétiques, cette faculté à se développer en capturant le CO2 atmosphérique grâce à l’énergie lumineuse. Toutefois il n’existe pas un groupe unique qui rassemblerait toutes les microalgues : plusieurs groupes sont apparus à différents moments de l’évolution.
Le groupe le plus ancestral, celui des cyanobactéries, est composé de cellules de structures très simples, contenant des membranes photosynthétiques. Les cyanobactéries autrefois appelées « algues bleues », sont parfois considérées comme un groupe à part des microalgues.
Par un processus d’« emboitement » (appelé endosymbiose primaire), un assemblage entre plusieurs cellules, dont une cyanobactérie, s’est produit et maintenu, donnant naissance à plusieurs grandes lignées d’algues dont les algues vertes(Chlorophyta) et les algues rouges (Rhodophyta).
Enfin, à plusieurs moments de l’évolution, d’autres « emboitements » entre cellules se sont produits (appelés endosymbioses secondaires), conduisant à des organismes de niveau de complexité supérieur, dont la majorité des microalgues marines, telles que les diatomées.
En milieu terrestre, le groupe majeur de microalgues peuplant les sols, surfaces rocheuses, cours d’eau, neiges, etc, est composé d’algues vertes. C’est ce groupe qui est principalement étudié dans le projet ALPALGA.
