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Le «sang des glaciers» pourrait être la clé pour comprendre les impacts du changement climatique

Au sommet des Alpes françaises, à des milliers de pieds au-dessus du niveau de la mer, la neige normalement blanche apparaît parfois tachée de taches de sang rouge foncé, dont certaines s’étendent sur des kilomètres.

Mais non, ce ne sont pas les sites de violents massacres au sommet des montagnes – les taches rouges effrayantes, connues sous le nom de « sang des glaciers », proviennent en fait de microalgues qui vivent dans la neige, et des scientifiques ont récemment fait une randonnée dans les Alpes pour étudier ces organismes mystérieux.

L’expédition fait partie de la Projet AlpAlga, un effort pour étudier les microalgues vivant dans les montagnes, de 3 280 à 9 842 pieds (1 000 à 3 000 mètres) au-dessus du niveau de la mer. Tout comme les microalgues qui habitent océans, les lacs et les rivières, les microalgues véhiculées par la neige contribuent à former la base du réseau trophique d’un écosystème montagneux et réagissent probablement à la pollution et changement climatique de la même manière, a déclaré Eric Maréchal, coordinateur du consortium AlpAlga et directeur du Laboratoire de physiologie cellulaire et végétale, un centre de recherche à Grenoble, en France.

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« Le public est bien informé de la présence d’algues dans les océans », mais moins conscient des micro-organismes apparentés vivant dans le sol au sommet des montagnes et dans la neige qui s’accumule à ces hautes altitudes, a déclaré Maréchal. Lorsque l’équipe gravit les montagnes des Alpes françaises, elle traverse un environnement grouillant de vie microscopique, « comme dans l’océan, mais c’est dans la neige. C’est dans l’eau interstitielle entre de minuscules cristaux de glace. »

En général, les cellules de microalgues ne mesurent que quelques dizaines de millièmes de pouce (millièmes de millimètre) de diamètre, et elles peuvent exister sous forme d’organismes unicellulaires isolés ou de colonies. Ils produisent des sucres par photosynthèse, « et tout l’écosystème en mange, directement et indirectement », que les algues poussent dans l’océan liquide ou dans la neige compactée des montagnes, a déclaré Maréchal.

Les algues qui deviennent rouge neige sont techniquement des algues vertes, car elles appartiennent au phylum Chlorophyta et contiennent une forme spécifique de chlorophylle, le pigment vert qui permet la photosynthèse. Cependant, en plus de la chlorophylle, ces algues contiennent également caroténoïdes, les mêmes pigments oranges et rouges qui apparaissent dans les légumes comme les carottes. Les caroténoïdes agissent comme des antioxydants et protègent probablement les algues des effets néfastes de la lumière intense et ultra-violet rayonnement trouvé à haute altitude, a déclaré Maréchal.

Lors d’une prolifération d’algues, lorsqu’une grande quantité d’algues se développe très rapidement, la neige environnante peut apparaître rouge ou orange en raison de l’accumulation connexe de caroténoïdes – d’où le sang glaciaire d’apparence macabre.

Maréchal a vu le sang des glaciers pour la dernière fois avant la pandémie de COVID-19, au printemps 2019, et il se souvient avoir parcouru des kilomètres et des kilomètres de neige rouge. « Partout où j’ai mis mes yeux, c’était rouge », a-t-il déclaré. « Nous avons marché toute la journée, voyant des surfaces tachées de rouge… C’était vraiment impressionnant. » Mais bien que le sang glaciaire soit un phénomène bien connu, les scientifiques en savent très peu sur la biologie des algues ou sur l’impact du changement climatique sur cette caractéristique essentielle des écosystèmes de montagne.

Tout comme la pollution riche en nutriments alimente la prolifération d’algues dans l’océan, les nutriments apportés au sommet de la montagne par les précipitations et le vent pourraient théoriquement alimenter la prolifération d’algues dans les Alpes, a déclaré Maréchal. Et l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère pourrait théoriquement également stimuler la croissance des algues, a-t-il déclaré. Bien que ce soit bon pour les algues, ces changements pourraient déclencher un effet boule de neige nocif dans l’écosystème environnant.

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Par exemple, des études suggèrent que la neige rougeâtre réfléchit la lumière moins efficacement que la neige blanche non ternie et fond donc plus rapidement, selon un rapport de 2016 publié dans la revue. Nature. Et il n’est pas clair si, comme pour les proliférations d’algues d’origine océanique, le changement climatique et la pollution entraîneront l’apparition plus fréquente de neige rouge, potentiellement au détriment d’autres organismes de l’environnement, a déclaré Maréchal.

À ce stade, « ce que nous pensons, c’est que les algues sont probablement des marqueurs du changement climatique », en ce sens que la croissance des organismes reflète l’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone et les changements connexes dans l’environnement, a déclaré Maréchal. Bien que cela ait du sens pour l’anecdote, il n’y a pas encore assez de données pour réellement suivre l’évolution des algues au fil du temps. « Les gens qui connaissent les montagnes disent : ‘Oh, nous voyons de plus en plus de neige rouge.’ Mais nous ne mesurons pas réellement [it] », a-t-il déclaré. Alors Maréchal et son équipe ont entrepris de combler ces lacunes dans la littérature.

Dans leur étude la plus récente, publiée lundi 7 juin dans la revue Frontières en sciences végétales, l’équipe a étudié la prévalence des espèces de microalgues sur cinq sites différents des Alpes françaises, couvrant des altitudes comprises entre 4 000 et 9 645 pieds (1 250 à 2 940 m) au-dessus du niveau de la mer. Ils ont collecté des échantillons de sol sur les sites à la fin de l’été 2016, après la saison neiges avait fondu pour l’année. Plusieurs membres de l’équipe se sont spécialisés dans l’extraction d’ADN de l’environnement, ce qui a permis au groupe de découvrir du matériel génétique provenant de cellules d’algues mortes et brisées qui vivaient auparavant dans chaque zone.

« Ces gens sont comme la police scientifique; ils peuvent suivre la présence d’organismes avec l’ADN que l’organisme laisse derrière lui », a déclaré Maréchal. L’équipe a extrait tout l’ADN d’algues de leurs échantillons, révélant quelles espèces d’algues poussaient où, en fonction de l’altitude ; l’enquête a également fait allusion aux conditions environnementales que chaque espèce préférait.

Par exemple, les algues du genre Sanguine, connu pour causer de la neige rouge, n’est apparu qu’à des altitudes de 6 560 pieds (2 000 m) au-dessus du niveau de la mer et plus; pendant ce temps, les algues dans les genres Desmocoque et Symbiochloris n’a surgi qu’à basse altitude, en dessous de 4 920 pieds (1 500 m). « Nous nous attendions peut-être à quelque chose, mais pas à une zonation aussi spectaculaire de l’espèce », avec de nombreuses espèces exclusivement confinées à des altitudes élevées ou basses, a déclaré Maréchal.

Cette étude sert de point de départ au projet AlpAlga alors que l’équipe tente de répondre aux nombreuses questions en suspens sur le sang des glaciers. Nous ne savons toujours pas quelles conditions environnementales déclenchent les proliférations d’algues ; comment l’apparition et la disparition saisonnières de la neige affectent le cycle de vie des algues ; ou comment les fleurs affectent la fonte des neiges et le recul glaciaire, à grande échelle, a noté Maréchal.

Lors d’une prochaine expédition plus tard ce mois-ci, l’équipe prévoit d’établir un site de recherche à long terme où elle pourra suivre les proliférations d’algues au fil des saisons. Ils analyseront les gradients entre la neige blanche et la neige rouge, pour voir quelles conditions provoquent les proliférations, et échantillonneront des cellules d’algues à cultiver dans leurs laboratoires. Ces axes de recherche devraient non seulement élucider les mystères du sang des glaciers, mais aussi donner un aperçu de la façon dont l’écosystème des Alpes pourrait changer à mesure que le climat se réchauffe, a déclaré Maréchal.

Fonte des glaciers dans les régions polaires font souvent la une des journaux, en partie parce que leur impact sur l’élévation du niveau de la mer a été largement discuté, a déclaré Maréchal. Mais le changement climatique a également un impact énorme sur les glaciers enclavés dans les régions montagneuses, où l’eau glaciaire sert de réservoir pour les systèmes fluviaux, a-t-il déclaré. Donc à long terme, les impacts du changement climatique se feront sentir dans les régions montagneuses, « même si vous êtes loin du bord de mer ».

Publié à l’origine sur 45Secondes.fr.

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