Africa-Press – Burkina Faso. C’est un spectacle choquant et criard que l’on peut rencontrer sur un flanc de montagne paisible.
Si vous vous promenez assez haut dans les Alpes françaises à la fin du printemps et au début de l’été, il y a de fortes chances que vous rencontriez d’étranges plaques de neige parmi le calcaire gris et les touffes de végétation rabougries.
Cette neige n’est pas blanche, elle est rouge sang.
Ce phénomène particulier, parfois appelé « neige de sang », est le résultat d’un mécanisme de défense produit par des algues microscopiques qui poussent dans la neige alpine.
Normalement, ces microalgues sont de couleur verte car elles contiennent de la chlorophylle, la famille de pigments produite par la plupart des plantes pour les aider à absorber l’énergie de la lumière du soleil.
Toutefois, lorsque les algues des neiges se développent de manière prolifique et sont exposées à un fort rayonnement solaire, elles produisent des molécules pigmentaires de couleur rouge, appelées caroténoïdes, qui agissent comme un bouclier solaire pour protéger leur chlorophylle.
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Si l’algue rouge des neiges est connue depuis longtemps (elle est mentionnée dans un livre publié en 1819 comme ayant été découverte lors d’une expédition dans l’Arctique en 1818), elle est encore entourée de mystères que les scientifiques tentent de percer.Il y a tout juste deux ans, des botanistes de l’université Charles de Prague, en République tchèque, ont identifié un tout nouveau genre de microalgues à l’origine de la neige rouge et orange dans différentes régions du monde, qu’ils ont baptisé « Sanguina » en référence à la couleur rouge sang qu’elles produisent.
Les chercheurs ont trouvé des formes d’algues Sanguina à l’origine d’échantillons de neige rouge en Europe, en Amérique du Nord, en Amérique du Sud et dans les deux régions polaires.
Une espèce de Sanguina à l’origine d’une neige orange inhabituelle a également été découverte à Svalbard.
Ce n’est cependant pas le seul type de microalgue responsable de la neige rouge.
Plusieurs autres types, tels que Chlamydomonas nivalis et une algue poussant près des colonies de pingouins de l’Antarctique, appelée Chloromonas polyptera, produisent également des pigments pour créer de la neige teintée de rouge et de rose.Mais le fait de mieux comprendre les algues rouges des neiges revêt une importance bien plus grande que la simple explication de l’existence de taches étrangement colorées dans les Alpes et près des pôles.
Son apparition et sa disparition sont des marqueurs importants du changement climatique et de la façon dont il affecte les écosystèmes délicats où se trouvent ces algues.
Selon Liane G Benning, professeur de géochimie d’interface au Centre allemand de recherche en géosciences de Potsdam, la neige rouge devient plus fréquente en raison du réchauffement climatique.
« L’augmentation des niveaux de dioxyde de carbone dans l’atmosphère accroît la température, ce qui entraîne une plus grande fonte des neiges », explique-t-elle. « Dès qu’il y a de l’eau liquide sur la neige, les algues commencent à se développer ». Cette abondance croissante d’algues rouges des neiges pourrait également contribuer au changement climatique.
Le pigment rouge assombrit la surface de la neige, réduisant la quantité de lumière et de chaleur qu’elle renvoie dans l’espace – ce que l’on appelle l’effet albédo. En piégeant davantage la chaleur du soleil, la neige fond encore plus vite, ce qui permet aux algues de proliférer davantage.
« Il y a un effet d’emballement dans lequel les algues font fondre leur habitat préféré », explique Benning. « C’est comme si elles détruisaient leur propre maison ».
À plus grande échelle, la chaleur supplémentaire absorbée par la neige teintée peut modifier la température de l’environnement au sens large, accélérant la fonte des masses de neige et des glaciers.
Une étude a estimé qu’au cours d’une seule saison de fonte, la prolifération d’algues pigmentées rouges pouvait réduire l’albédo de la neige de 13 %, ce qui suggère qu’elle joue un rôle important dans la manière dont les effets du changement climatique peuvent être amplifiés dans les environnements montagneux.
Des études ont montré que les efflorescences d’algues rouges se produisent sur les glaciers du monde entier, de l’Antarctique à l’Himalaya et dans l’Arctique.
Des scientifiques comme M. Benning et Eric Maréchal, directeur du laboratoire de physiologie cellulaire et végétale de Grenoble (France), souhaitent donc savoir si les efflorescences d’algues rouges des neiges sont de plus en plus répandues et fréquentes.
Une façon de le faire serait d’utiliser l’imagerie satellitaire pour étudier l’effet réducteur d’albédo de la neige rouge.
Une étude utilisant l’imagerie satellite des champs de neige de la péninsule de Fildes sur l’île King George, au large de l’Antarctique, a révélé qu’en janvier 2017, 26 % de la neige était assombrie par les algues.
Bien qu’il y ait peu de données généralisées pour montrer si les algues rouges deviennent plus courantes au niveau mondial, Benning et Maréchal pensent qu’elles se produiront plus souvent à mesure que notre planète se réchauffe, et il faudra en tenir compte lorsque les scientifiques essaieront d’estimer quels seront les impacts.
Mais même en laissant de côté leur rôle dans le changement climatique, les scientifiques percent d’autres mystères autour des neiges rouges.
Maréchal et ses collègues ont récemment découvert que les algues rouges des neiges ne semblent se développer qu’à des altitudes supérieures à 2 000 mètres dans les Alpes françaises, et qu’elles sont particulièrement florissantes à environ 2 400 mètres.
Selon Maréchal, l’algue Sanguina se trouve à haute altitude en raison de la quantité, de la qualité et de la longévité des couches de neige présentes à ces hauteurs.
Curieusement, les scientifiques n’ont pas réussi jusqu’à présent à cultiver ces algues sur de la vraie neige en laboratoire.
« C’est pour cette raison que les chercheurs doivent collecter le plus grand nombre d’échantillons possible pour une étude plus fine », déclare Maréchal.
Lors d’une récente expédition de deux jours au col du Lautaret dans les Hautes-Alpes, dans le sud-est de la France, en juin dernier, Maréchal et ses collègues du consortium ALPALGA, qui regroupe cinq instituts français dédiés à l’étude des algues de montagne, ont recueilli leurs premiers échantillons de 2021.
Contrairement aux années précédentes, cependant, la neige n’avait pas sa teinte rouge typique. Au lieu de cela, elle était dominée par le jaune ocre.
Les chercheurs pensent que cette teinte jaune est due à la présence de sable sur la neige, qui interfère avec la couleur transmise par les algues.
Bien que ce phénomène ne soit pas inhabituel, cette année a été exceptionnelle, car des vents forts ont transporté une grande quantité de sable saharien vers les hauteurs des Alpes.
« Cela nous a fourni une excellente occasion d’évaluer la relation entre le sable et la croissance des algues des neiges », déclare Maréchal.
« En analysant ces particules, nous tenterons de déterminer si le sable apporte des nutriments, des métaux ou tout autre élément spécifique susceptible d’interférer, positivement ou négativement, avec la croissance des algues. »
L’équipe espère élargir l’étendue de ses connaissances pour voir comment les niveaux de fer dans la neige et les niveaux d’acidité affectent la croissance des algues rouges.
Elle étudie également si d’autres micro-organismes et animaux vivant aux côtés des algues des neiges peuvent jouer un rôle.
Selon Maréchal, les premiers tests effectués sur les nouveaux échantillons collectés en juin ont révélé la présence d’animaux unicellulaires, appelés zooplancton, avec les cellules des algues. Bien qu’il soit plus souvent associé aux océans et aux lacs, où il constitue un élément clé de la chaîne alimentaire, le zooplancton peut également survivre dans les eaux de fonte des glaciers et des banquises.
Les recherches des chercheurs contribuent à montrer que, si l$a neige peut sembler inerte, elle regorge en fait de vie.
« Lorsque la neige tombe, elle piège très souvent des minéraux et des éléments comme l’azote et le phosphore, d’origine anthropique ou naturelle », explique M. Benning.
Les algues des neiges peuvent alors se nourrir de ces éléments, tandis que les bactéries présentes dans la neige établissent également une relation trophique avec les algues.
« Dans cet écosystème, les algues des neiges sont des producteurs primaires », explique Benning.
« Lorsqu’elles fleurissent, elles font de la photosynthèse, consomment des nutriments tout en produisant des déchets tels que des sucres et d’autres composants, qui servent de nourriture possible aux bactéries et autres micro-organismes. »
Selon Maréchal, les algues, qui n’ont besoin que de dioxyde de carbone et de lumière, semblent former la base d’un écosystème plus complexe et plus mature, qui comprend des bactéries, des champignons et des cellules animales unicellulaires comme le zooplancton.
Mais si ces plaques de neige colorée sont pleines de vie, elles sont aussi éphémères, n’apparaissant que quelques semaines par an.
Lorsque le temps redevient froid, la couleur disparaît et la neige retrouve sa couleur blanche habituelle.
Cela soulève une question intrigante : qu’arrive-t-il réellement aux algues rouges pendant l’hiver ?
« Une théorie veut qu’elles entrent en dormance et deviennent presque transparentes lorsqu’elles gèlent », explique M. Benning.
« Lorsqu’elles n’en ont plus besoin, elles perdent leur pigmentation car c’est un processus qui consomme de l’énergie. »
Bien que le pigment rouge revienne chaque année avec le soleil et la chaleur de la fin du printemps et du début de l’été, Mme Benning et ses collègues scientifiques observeront de près les taches dans la neige pour voir ce qu’elles peuvent nous apprendre d’autre.
