Microalgues : Caractéristiques, espèces et importance

Production de biocombustibles, bioremédiation d'eaux pollués et production primaire sont quelques-unes des nombreuses capacités des microalgues et des bienfaits qu'elles peuvent apporter.

D'un point de vu taxonomique, les microalgues englobent des espèces eucaryotes du règne des Protistes, mais d'un point de vu biotechnologique, le terme est utilisé pour les micro-organismes qui contiennent de la chlorophylle a et d'autres pigments photosynthétiques capables de réaliser la photosynthèse oxygénique. C'est pourquoi, en dépit d'être des organismes procaryotes, les cyanobactéries sont également incluses dans ce groupe.

Il y a plus de 30.000 espèces de microalgues et à peine 100 ont été étudiées. Si vous voulez en apprendre plus sur ces intrigants micro-organismes, on vous propose de découvrir leurs caractéristiques :

• Ce sont des organismes microscopiques : elles peuvent mesurer entre 2 et 200 µm, elles sont unicellulaires et majoritairement photosynthétiques, c'est-à-dire qu'elles ont la capacité d'utiliser la lumière du soleil comme source d'énergie. Saviez-vous que leur efficacité photosynthétique peut être jusqu'à quatre fois supérieure à celle des plantes ?
• Ce sont généralement des micro-organismes autotrophes : elles ont la capacité de fixer le CO2 de l'atmosphère pour produire leur propre biomasse par photosynthèse. Cependant, il existe également des microalgues hétérotrophes qui, contrairement aux précédentes, utilisent des composés organiques comme source de carbone.
• Leur cycle de vie s'achève en quelques heures : le cycle de vie de la plupart des espèces de microalgues s'achève en quelques heures seulement. Elles peuvent se reproduire sexuellement et asexuellement, principalement par fission binaire ou par mitose.
• Elles peuvent contenir des substances de réserve : selon les conditions de culture et l'espèce concernée, les microalgues peuvent contenir de nombreuses substances de réserve telles que des lipides, des glucides et des protéines.
• Elles constituent la première étape de nombreuses chaînes trophiques : grâce à leur capacité photosynthétique, elles représentent le premier maillon des chaînes trophiques, c'est-à-dire qu'elles sont les producteurs primaires de matière organique qui servent de nourriture aux autres espèces de l'écosystème.
• Ce sont des espèces cosmopolites : leur adaptabilité leur permet d'être largement distribuées dans toute la biosphère. Elles peuvent se développer dans toutes les masses d'eau et on en trouve dans des lacs, des mers et des rivières, mais aussi dans certaines zones terrestres extrêmes telles que les surfaces glacées ou désertiques.

Maintenant que vous connaissez quelques-unes des caractéristiques des microalgues, voyons quelques espèces.

Cyanobactéries (classe Cyanophyceae)

Également connues sous le nom d'algues bleues, ce sont les algues les plus primitives et celles qui sont responsables de l'apparition d'une atmosphère d'oxygène sur la planète Terre. Comme mentionné ci-dessus, bien que ces bactéries ne soient pas considérées comme des algues d'un point de vue taxonomique, en raison de leurs caractéristiques similaires, elles sont regroupées sous le terme de "microalgues".

Les algues bleues sont principalement responsables de la prolifération des algues dans les zones d'eutrophisation des milieux aquatiques, c'est-à-dire dans les zones caractérisées par un excès de nutriments dans l'eau, en particulier d'azote et de phosphore. Ces conditions entraînent souvent une prolifération massive de cyanobactéries, ce qui a des effets négatifs sur les écosystèmes, car elles altèrent la qualité de l'eau tout en augmentant la production de substances toxiques nuisibles à la santé humaine et animale.

Diatomées (classe Bacillariophyceae)

Ces micro-organismes, qui vivent aussi bien en eau douce qu'en eau salée, représentent l'un des groupes de phytoplancton les plus abondants du monde et ils sont responsables de 25 % du carbone total fixé dans les océans chaque année. Les diatomées sont l'une des principales sources de nourriture du krill antarctique, un petit crustacé qui vit dans les océans Atlantique et Pacifique près de l'Antarctique et qui, à son tour, est une source de nourriture pour de nombreux poissons, baleines et oiseaux. Vous l'aurez compris, les diatomées sont des micro-organismes clés de la chaîne alimentaire marine.

A partir de ces microalgues, on obtient la fameuse "terre de diatomées", largement utilisée en jardinage et en agriculture.

Dinoflagellés (classe Dinophyceae)

Très abondants dans le phytoplancton marin, ils sont responsables d'un phénomène incroyable, la bioluminescence. Grâce à la présence d'une enzyme appelée luciférase, elles sont capables, dans l'obscurité et sous l'effet d'une stimulation mécanique, de produire des petits éclairs de lumière bleue ou rouge qui attirent tous les regards qui se posent dessus.

Ils sont également très importants dans la formation des récifs coralliens, car les dinoflagellés, appelés zooxanthelles, ont une relation symbiotique avec les coraux car ils leur fournissent de l'oxygène et de la nourriture en échange de CO2 et d'un environnement protégé.

Les microalgues ont une valeur intrinsèque pour les écosystèmes car elles contribuent à la biodiversité de la planète, car elles sont la base de nombreuses chaînes alimentaires et parce qu'elles fixent le CO2 atmosphérique, limitant ainsi la casse des effets de gaz à effet de serre.

Grâce à leur taux de reproduction rapide et à leurs faibles besoins en substrat et en espace, les sociétés humaines peuvent tirer de nombreux avantages de leur production. Voyons-en quelques-uns :

• Bioremédiation : les microalgues sont utilisées pour éliminer les produits chimiques, tels que les pesticides, les herbicides, les métaux lourds et les nutriments, qui sont présents dans les eaux usées domestiques, animales et industrielles. Les micro-organismes incorporent ces substances au travers de leur métabolisme sans que cela n'affecte leur activité biologique et tout en produisant de grandes quantités de biomasse, qui peuvent ensuite être utilisées pour la production de cosmétiques, d'engrais et même pour les impression 3D.
• Carburants : grâce à sa forte teneur en lipides, la biomasse des microalgues peut être utilisée pour la production de biodiesel, ainsi que de bioéthanol et de méthane. En tant qu'alternative aux combustibles fossiles, la production de biocarburants à partir de microalgues est une option renouvelable, biodégradable et sans émissions de CO2 dans l'atmosphère.
• Aquaculture : la production de microalgues peut être utilisée directement comme source de nourriture pour d'autres espèces commercialement importantes telles que les mollusques, les crustacés et certains poissons.
• Agriculture : en remplacement des engrais chimiques traditionnels, certaines microalgues, en particulier les cyanobactéries, peuvent être utilisées comme biofertilisants pour fixer l'azote dans les champs agricoles.
• Industrie chimique et alimentaire : en raison de la composition chimique des différentes espèces de microalgues, celles-ci peuvent être utilisées pour obtenir des substances d'intérêt commercial comme le sont les vitamines, les pigments, les acides aminés, les polysaccharides, les enzymes, les acides gras essentiels, entre autres.

Si vous souhaitez lire plus d'articles semblables à Microalgues : Caractéristiques, espèces et importance, nous vous recommandons de consulter la catégorie Biodiversité.