Minuscules mais cruciales – Ce que les algues sous la glace marine révèlent sur le climat et les chaînes alimentaires

Une nouvelle étude dirigée par la doctorante Megan Lenss du iC3 Polar Research Hub en Norvège met en lumière des organismes jusqu’ici peu considérés: des algues microscopiques qui se développent sous la banquise antarctique – bien plus importantes pour l’écosystème régional et le cycle global du carbone que ne le laisse supposer leur apparence discrète. « Ces algues sont très importantes pour le krill et donc pour tout l’écosystème de l’océan Austral », explique Lenss dans un entretien avec PolarJournal.

Un habitat extrêmement productif

L’étude s’intéresse à une forme particulière de glace : la glace en plaquettes (platelet ice).
Elle se forme lorsque de l’eau sous-refroidie sous les plateformes glaciaires antarctiques génère des cristaux qui remontent, s’agglutinent et forment sous la banquise une couche lâche et spongieuse. « Cette couche se révèle être un habitat extraordinairement actif », souligne Lenss. Dès la fin des années 1970 et dans les années 1980, des chercheurs avaient commencé à étudier ce type de glace et l’environnement qui l’accompagne.

« Dans cette zone, on trouve plus de carbone que dans tout autre type de glace de mer connu », explique Lenss. La raison : de grandes quantités d’algues de glace s’y accumulent, profitant des microcanaux salés qui offrent des conditions de croissance idéales.

Brève explication : comment se forment les algues de glace ?

Les algues de glace apparaissent lorsque la jeune glace de mer en formation crée des microcanaux salés où s’accumulent nutriments et lumière. Ces microstructures offrent des conditions idéales pour la croissance d’algues dans et sous la glace.

Lors d’une expédition dans la mer du Roi Haakon VII, des carottes de glace ont été prélevées et contenaient systématiquement des couches distinctes de glace en plaquettes – une observation encore jamais documentée dans cette région.

Le dernier refuge

Les échantillons ont été collectés tard dans l’été, alors que la majeure partie de la banquise avait déjà fondu. D’autant plus surprenant, les chercheurs ont encore détecté de fortes concentrations de chlorophylle – preuve de floraisons algales actives.

Cela mène à une nouvelle hypothèse : la glace en plaquettes pourrait constituer la dernière niche viable pour les algues à la fin de la saison de fonte. Il est envisageable, explique Lenss, qu’au fil de l’été, les algues disparaissent d’autres structures de glace et ne subsistent presque plus que dans ces zones particulières. Avec le réchauffement de l’océan Austral, cette fonction pourrait devenir encore plus essentielle. « Nous ne savons toutefois pas encore quels en seront les effets exacts », précise-t-elle.

À la recherche d’indices dans la structure de la glace

Lenss voulait également déterminer si la microstructure même de la glace influence la croissance des algues. Selon elle, la taille des pores, la circulation de l’eau et le transport des nutriments pourraient être contrôlés par la texture de la glace. Mais comme toutes les carottes prélevées contenaient de la glace en plaquettes, aucune comparaison n’a été possible – et l’hypothèse reste donc non confirmée. « Au Canada, il existe la Sea-ice Environmental Research Facility (SERF), où l’on peut produire différentes textures de glace ; c’est très intéressant pour les chercheurs. Peut-être aurons-nous de telles installations en Norvège un jour. »

De petites algues, un impact immense

Il ne fait aucun doute que ces minuscules algues jouent un rôle clé dans la région antarctique : elles forment la base du réseau trophique. Le krill antarctique en dépend fortement – une espèce dont la biomasse totale gigantesque en fait l’une des plus importantes de la planète.

« Même si ce ne sont que de petites algues, elles sont essentielles – même pour des animaux plus grands comme les manchots. J’explique cela souvent aux gens, et cela suscite rapidement leur intérêt », dit Lenss.

L’océan Austral est également l’un des principaux puits de dioxyde de carbone du monde. Environ 40 % de l’absorption océanique de CO₂ provient de cette région. Une partie résulte de processus biologiques – et les algues de glace y contribuent largement, souligne Lenss.

Un domaine de recherche tourné vers l’avenir

Le travail de Lenss, commencé durant son master, se poursuit aujourd’hui dans le cadre de sa thèse à l’UiT et à l’Institut polaire norvégien. En plus des analyses en laboratoire, elle participe à des projets de suivi destinés à servir de base à de futures aires marines protégées.

De nombreuses questions restent en suspens, insiste-t-elle, mais ces nouvelles connaissances apportent des pièces essentielles à la compréhension d’un écosystème qui se transforme rapidement sous la pression du changement climatique.

Megan Lenss est doctorante au Norwegian Polar Institute et au Département de biologie arctique et marine de l’UiT. Elle est affiliée au iC3 Polar Research Hub. Vous pouvez en savoir plus sur ses recherches ici.

L’article complet, « Incorporated platelet ice layers provide refuge for sea-ice algae in the Kong Håkon VII Hav », a été publié dans Marine Ecology Progress Series et est disponible ici.

Le travail de Megan est financé par les projets I-CRYME et WOBEC, affiliés au iC3, via Sebastian Moreau (NPI & iC3) et Karley Cambell (UiT, AMB). Les carottes de glace de mer ont été prélevées lors de la Transect Cruise 2022. Une liste de plus de deux douzaines de projets de recherche polaire affiliés au iC3 est disponible ici.

Marcel Schütz, PolarJournal

Veuillez noter que le texte original a été rédigé en anglais et en allemand et que la présente version n’est qu’une traduction.