Le sang des glaciers // Glacier blood

On peut lire ces jours-ci dans la presse de nombreux articles sur les couleurs étranges prises par la neige dans les Alpes au printemps. Certaines zones montrent des couleurs vives telles que rouge foncé, orange rouille ou rose. Pour les montagnards, il s’agit du « sang des glaciers. » D’autres personnes préfèrent l’expression « neige de pastèque ». En réalité, toutes ces nuances sont dues à une prolifération d’algues, un phénomène observé ces dernières années dans tous les habitats alpins de la planète.

La prolifération d’algues en milieu alpin est encore mal comprise, mais le seul fait que ces algues apparaissent n’est probablement pas une bonne nouvelle. Les chercheurs ont commencé à établir un recensement des algues dans les Alpes pour mieux comprendre quelles espèces y vivent, comment elles survivent et ce qui les pousse à une telle hémorragie de couleurs. Les premiers résultats de cette étude ont été publiés dans la revue Frontiers in Plant Science.

Minuscules mais très vivaces, les algues sont à la base de tous les écosystèmes. Grâce à leurs prouesses photosynthétiques, elles produisent une grande quantité de l’oxygène que nous respirons et sont à la base de la plupart des réseaux trophiques. Cependant, leur multiplication est parfois excédentaire, jusqu’à provoquer un déséquilibre. C’est alors que peuvent se produire des marées rouges toxiques : le « sang des glaciers ».

Même si on ignore ce qui provoque vraiment les prolifération d’algues, ont sait que leur couleur, souvent rouge, mais parfois verte, grise ou jaune, provient de pigments et d’autres molécules que les algues utilisent pour se protéger des rayons ultraviolets. En effet, ces teintes absorbent plus de lumière du soleil, ce qui accélère la fonte de la neige sous-jacente. Cela peut modifier la dynamique des écosystèmes et accélérer le recul des glaciers, (NDLR : il s’agit d’un phénomène que l’on a déjà observé au Groenland.)

Dans l’étude de leur prolifération, les chercheurs de plusieurs instituts alpins ont décidé de laisser de côté les espèces d’algues qui se développent dans des habitats éloignés et de donner la priorité à celles vivant dans un environnement proche. Comme de très nombreux types d’algues peuvent vivre et proliférer dans les montagnes, les chercheurs ont commencé par effectuer un recensement dans certaines parties des Alpes françaises pour savoir quels types y poussent et dans quels endroits. Ils ont prélevé des échantillons de sol sur cinq sommets répartis à différentes altitudes, et recherché l’ADN des algues. Ils ont découvert que de nombreuses espèces ont tendance à préférer des altitudes spécifiques et ont très probablement évolué dans les conditions qui s’y trouvent. Par exemple, une espèce-clé, la Sanguina, ne pousse qu’au-dessus de 1 950 mètres.

Les chercheurs ont également collecté certaines espèces pour étudier en laboratoire les possibles déclencheurs de leur prolifération. On sait depuis longtemps que les proliférations d’algues se produisent naturellement. Cependant, certains facteurs d’origine humaine peuvent favoriser ces proliférations et les rendre plus fréquentes. On sait aussi que les conditions météorologiques extrêmes, les températures anormalement élevées pour la saison et les apports de nutriments provenant du ruissellement agricole et des eaux usées jouent également un rôle dans les proliférations d’algues d’eau douce et océaniques.

Pour voir s’il en va de même pour le « sang des glaciers », les chercheurs ont soumis les algues à des excès de nutriments, tels que l’azote et le phosphore. Bien qu’ils n’aient rien remarqué de significatif jusqu’à présent, ils prévoient de poursuivre cette ligne de tests. Dans les années à venir, les scientifiques suivront l’évolution de la répartition des espèces au fil du temps, ce qui pourrait donner des indications intéressantes sur la santé globale de l’écosystème. Ils essaieront également d’établir si les modèles de température sont en corrélation avec les proliférations d’algues, et ils commenceront à comparer les compositions des espèces dans les milieux de neige blanche et colorée. En procédant ainsi, ils espèrent percer le mystère du « sang des glaciers. ».

Adapté d’un article publié dans le New York Times.

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These days, one can read many articles in the newspapers about the strange colours assumed by the snow in the Alps in spring. Parts of the snow take on bright colours: deep red, rusty orange, lemonade pink. Locals call this “sang des glaciers,” or “glacier blood,” visitors sometimes use the expression “watermelon snow.” In reality, these blushes come from an algae bloom, a phenomenon observed in recent years all over alpine habitats around the world.

While snow-algae blooms are poorly understood, the fact they are happening is probably not a good sign. Researchers have begun surveying the algae of the Alps to better grasp what species live there, how they survive and what might be pushing them over the bleeding edge. Some of their initial findings were published in the journal Frontiers in Plant Science.

Tiny yet powerful, the algae are the basis of all ecosystems. Thanks to their photosynthetic prowess, algae produce a large amount of the world’s oxygen and form the foundation of most food webs. However, they sometimes overdo it, multiplying until they throw things out of balance. This can cause toxic red tides, and puzzling glacier blood.

While it is unclear exactly what spurs the blooms, the colour, often red, but sometimes green, grey or yellow, comes from pigments and other molecules that the snow algae use to protect themselves from ultraviolet light. These hues absorb more sunlight, causing the underlying snow to melt more quickly. This can change ecosystem dynamics and hasten the shrinking of glaciers.

In their study of the phenomenon, researchers at several alpine institutes have decided to turn their attention from algae species in far-flung habitats to those “that grow next door.”

Because so many different types of algae can live and bloom in the mountains, the researchers began with a census in parts of the French Alps to find out what grows where. They took soil samples from five peaks, spread over various altitudes, and searched for algal DNA.

They found that many species tend to prefer particular elevations and have most likely evolved to thrive in the conditions found there. One key genus, named Sanguina, grows only above 1,950 metres.

The researchers also brought some species back to the lab to investigate their potential bloom triggers. It has been known for a long time that algae blooms occur naturally. However, human-generated factors can worsen such outbursts and make them more frequent. Extreme weather, unseasonably warm temperatures and influxes of nutrients from agricultural and sewage runoff all play a role in freshwater and ocean algae blooms.

To see if the same was true for glacier blood, the researchers subjected the algae to surpluses of nutrients, such as nitrogen and phosphorus. While they have not found anything significant so far, they plan to continue this line of testing.

In the coming years, the researchers will keep track of how species distributions shift over time, which may shed light on the overall health of the ecosystem. They will also try to establish whether temperature patterns correlate with blooms, and begin to compare species compositions in white versus colourful snow. Eventually, they hope to decipher the blood-red message.

Adapted from an article published in The New York Times.

Gros plan sur un type d’algues rouges (Chlamydomonas nivalis) en Antarctique (Source : Wikipedia)

Catastrophe écologique au Kamchatka (suite et fin) // Environmental disaster in Kamchatka (continued and concluded)

Comme je l’ai écrit dans deux notes précédentes, une pollution à grande échelle a affecté la côte de la péninsule du Kamtchatka (Russie). De nombreuses questions ont été posées sur la cause possible de la pollution. On l’a attribuée à la fuite possible de produits pétroliers et de phénol des navires traversant le golfe d’Avacha, ou à une manœuvre militaire qui aurait pu polluer une rivière qui se jette dans l’océan. En fait, les deux hypothèses sont inexactes.
En fin de compte, c’est une prolifération d’algues toxiques avec du phytoplancton toxique qui est responsable de la mort à grande échelle de la vie marine au large du Kamtchatka.

Pour mémoire, la mystérieuse pollution a été signalée pour la première fois par des surfeurs locaux en septembre ; ils souffraient de problèmes de santé et de brûlures dues à une substance chimique. À la mi-octobre, 95% des animaux des fonds marins ont été retrouvés morts au large des côtes, ce qui a conduit à la possibilité d’une pollution par des produits chimiques déversés par l’Homme.  .

On ne sait pas pourquoi la prolifération d’algues a causé tant de dégâts dans les eaux autour de la péninsule. Les autorités tentent toujours d’identifier ce qui a déclenché cette prolifération, ainsi que la chute du niveau d’oxygène dans l’eau.
Le vice-président de l’Académie des Sciences de Russie a expliqué qu’après avoir étudié des milliers d’échantillons d’eau, on a découvert la présence de toxines émanant d’un organisme unicellulaire dinoflagellé. «La mort en grand nombre d’organismes aquatiques benthiques s’est produite à la suite d’une exposition aux toxines d’un complexe d’espèces du genre Karenia, qui appartient à la famille des dinoflagellés.»

D’autres scientifiques ajoutent que des bancs de plancton ont été vus en train de dériver vers le nord en direction de Tchoukotka, avant de se déplacer vers le sud vers les côtes du Kamtchatka. Ces organismes microscopiques ont favorisé la prolifération des algues toxiques. Les proliférations d’algues peuvent durer de quelques jours à plusieurs mois.

Source: The Siberian Times.

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As I put it in two previous posts, a wide-scale pollution has affected the coast of the Kamchatka Peninsula in Russia. Many questions were asked about the possible cause of the pollution. Itt was attributed to the possible leakage of oil products and phenol from ships passing through the Avacha Gulf, or to a military manoeuvre that might have polluted a river that flows into the ocean. Actually, both hypotheses were wrong.

In the end, a toxic algae bloom with toxic phytoplankton has been found to be responsible for the massive die-off of marine creatures off Kamchatka. The mysterious pollution was first reported by local surfers in September, who suffered health problems and chemical burns. In mid-October, 95 percent of seabed animals were found dead off the coast, leading to theories that it was caused by harmful, manmade chemicals. Actually, it was the toxicity of the algae that caused the environmental disaster. It is not known why the algae bloom led to so much damage to the waters around the peninsula, and authorities are still trying to identify what triggered the bloom, as well as the reduction in oxygen levels in the water.

The vice president of the Russian Academy of Sciences explained that after studying thousands of water samples, the presence of toxins from a single-celled organism called dinoflagellate was found. “The mass death of benthic aquatic organisms occurred as a result of exposure to toxins from a complex of species of the genus Karenia, a representative of dinoflagellates.”

Other scientists add that groupings of plankton were seen drifting northward toward Chukotka, before shifting to the south to the shores of Kamchatka. These microscopic organisms fed the toxic algae bloom.

All the analyses indicate that no pronounced man-made impact on the habitat of aquatic organisms was detected. The blooms can last from days to months.

Source : The Siberian Times.