L’Antarctique peut révéler bien des surprises aux scientifiques travaillant dans les quelques bases permanentes qui s’y trouvent. Bien que les chercheurs soient habitués à un paysage blanc permanent, ils peuvent également se réveiller un matin et découvrir un environnement bien singulier. Ce fut le cas il y a plusieurs jours quand des glaciologues ont remarqué que la neige blanche habituelle parsemant le sol de leur base s’était « changée » en neige rouge.
Il y a quelques semaines, des scientifiques de la base de recherche ukrainienne Vernadsky en Antarctique ont découvert que l’environnement de la base, normalement d’un blanc immaculé, était teinté d’une curieuse couleur rouge sang. L’écologiste marin Andrey Zotov, de l’Académie nationale des sciences d’Ukraine, a capturé les images lors d’une recherche à la station antarctique. Bien que le phénomène soit impressionnant, les coupables, eux, sont minuscules.
Chlamydomonas nivalis : elle développe une couche de caroténoïdes pour se protéger des UV
Les biologistes les ont identifiés au microscope comme Chlamydomonas nivalis. Ces algues vertes microscopiques, un type d’algue monocellulaire, sont communes dans toutes les régions glacées et enneigées de la Terre, de l’Arctique aux régions alpines. Elles demeurent endormies pendant la rudesse de l’hiver, mais une fois que la lumière du Soleil réchauffe suffisamment leur environnement cristallisé, les algues se réveillent au printemps, utilisant l’eau de fonte et la lumière du Soleil pour fleurir rapidement.
La teinte rouge de la neige provient d’algues microscopiques du genre Chlamydomonas. En maturant, elles développent une couche de caroténoïdes anti-UV ; concentrés en grand nombre dans une zone, ces pigments peuvent donner une teinte rougeâtre à la neige. Crédits : NASCULes jeunes C. nivalis sont vertes en raison de leurs chloroplastes photosynthétiques et ils ont deux structures en forme de queue appelées flagelles, avec lesquelles elles se mettent à nager. À mesure qu’elles croissent, elles perdent leur mobilité et développent des adaptations uniques pour survivre à leur environnement extrême, y compris une paroi cellulaire isolante secondaire et une couche de caroténoïdes rouges, qui change leur apparence du vert à l’orange, puis au rouge.
Cette couche protège les algues des rayons ultraviolets. Les caroténoïdes aident également les algues à absorber plus de chaleur, ce qui crée à leur tour plus d’eau de fonte pour qu’elles prospèrent. Cependant, les proliférations d’algues contribuent au changement climatique.
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Une prolifération d’algues contribuant significativement à la fonte des neiges
Une étude réalisée en 2016 a montré que les proliférations d’algues des neiges peuvent réduire la quantité de lumière réfléchie par la neige (une mesure également connue sous le nom d’albédo) jusqu’à 13% au cours d’une saison de fonte dans l’Arctique.
En 2017, des chercheurs ont calculé que les communautés microbiennes, dont C. nivalis, contribuaient à plus d’un sixième de la fonte des neiges où elles étaient présentes dans les champs de glace de l’Alaska. Leurs expériences ont montré que les zones avec plus d’eau de fonte conduisaient à la croissance de 50% d’algues de plus et les endroits avec plus d’algues fondaient davantage. Cet été antarctique a certainement vu beaucoup plus d’eau de fonte que d’habitude.
Les relevés de température continuent de s’emballer, conduisant à une fonte rapide à une échelle auparavant uniquement observée dans l’hémisphère Nord. Ainsi, l’augmentation des températures conduit à plus de fonte de l’eau cristallisée, ce qui encourage la croissance de plus d’algues, conduisant à plus de fonte et ainsi de suite.