CCe sont des organismes marins aussi petits qu’essentiels ; Elles sont, sur le plan fonctionnel, comparables aux plantes. Durant la longue journée polaire, ces microalgues prospèrent dans l’océan Arctique, jusque sous les banquises, tandis qu’au cœur de la nuit polaire, elles restent « en veille », avec un métabolisme ralenti.
Mais que se passe-t-il quand « la nuit immense et noire aux larmes blondes » chère à Louis Aragon se brise enfin, après des mois d’obscurité ? Ce n’est qu’à la fin de cette longue obscurité que ces organismes unicellulaires redémarrent leur usine de production de biomasse : la photosynthèse.
Cette alchimie fascinante opère dans le creuset cellulaire de presque toutes les plantes actuelles. Il transmue deux ingrédients de base, le dioxyde de carbone et l’eau, en sucres et en oxygène. La biomasse ainsi produite est à la base de toute la chaîne alimentaire – et donc de toutes les formes de vie. Étonnamment, c’est une cellule bactérienne qui, il y a environ 2,5 milliards d’années, a hérité pour la première fois de la boîte à outils biochimique nécessaire à ce processus, sans doute conçue bien plus tôt. Cette boîte a ensuite été volée par des cellules végétales primitives, il y a 900 millions à 1,2 milliard d’années.
Retour dans le monde contemporain, sous les latitudes du Grand Nord. De quel éclairage minimum ces algues unicellulaires ont-elles besoin, ont demandé les chercheurs, pour relancer la photosynthèse ? Très peu de lumière suffit, répondaient-ils le 4 septembre dans le magazine Communications naturelles.
Artillerie lourde de recherche
Comparons cette infime dose de photons à la lumière exploitée par les plantes terrestres lors d’une journée type d’exposition au soleil. Cela équivaut alors à « une goutte d’eau, au lieu de trois litres par jour »estime Niels Fuchs, de l’Université de Hambourg, co-auteur de l’étude.
Cette capacité du phytoplancton arctique à exploiter un iota de lumière, pour relancer sa croissance, est d’autant plus fascinante que la photosynthèse s’effectue sous la glace marine. Or, cette couche de glace de mer, elle-même recouverte de neige, est si épaisse (environ un à trois mètres) qu’elle ne laisse passer qu’une lumière très parcimonie. « La glace est assez transparente, mais la neige bloque presque toute la lumière du soleil. »précise le chercheur Thomas Lacour, spécialiste des microalgues à l’Institut français de recherche pour l’exploitation de la mer à Nantes.
Pour révéler la capacité de ces créatures microscopiques à profiter d’une dose de lumière aussi ténue, il a fallu mobiliser l’artillerie lourde de la recherche. L’une des campagnes d’exploration polaire les plus ambitieuses, l’expédition Mosaic, dédiée à l’étude du climat et de l’écosystème arctique et réunissant plus de quatre-vingts institutions d’une vingtaine de pays.
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