Microalgues : définition, caractéristiques, exemples et importance

La production de biocarburants, la biorémédiation des eaux polluées et la production primaire ne sont que quelques exemples des capacités des microalgues et des avantages que l’on peut en tirer.

Du point de vue taxonomique, les microalgues englobent des espèces eucaryotes du règne Protistes, bien que, d’un point de vue biotechnologique, le terme soit utilisé pour désigner ces microorganismes qui contiennent de la chlorophylle a et d’autres pigments photosynthétiques et qui peuvent réaliser la photosynthèse oxygénique. C’est pourquoi, malgré leur nature procaryote, les cianobactéries sont également incluses dans ce groupe.

Il existe plus de 30 000 espèces de microalgues et seulement une centaine a été étudiée. Si vous voulez en savoir plus sur ces intrigants microorganismes, examinons ensemble quelques-unes de leurs caractéristiques :

• Sont des organismes microscopiques : leur taille varie entre 2 et 200 µm, elles sont unicellulaires et, dans la majorité des cas, photosynthétiques, c’est-à-dire qu’elles utilisent la lumière du soleil comme source d’énergie. De plus, savez-vous que leur efficacité photosynthétique peut atteindre jusqu’à quatre fois celle des plantes ?
• Sont généralement des microorganismes autotrophes : elles ont la capacité de fixer le CO2 atmosphérique pour produire leur propre biomasse par la photosynthèse. Bien qu’il existe aussi des microalgues hétérotrophes, qui utilisent des composés organiques comme source de carbone, n’hésitez pas à consulter notre article sur les Organismes autotrophes : ce qu’ils sont, leurs caractéristiques et des exemples.
• Leur cycle vital se complète en heures : le cycle de vie de la plupart des espèces de microalgues se boucle en quelques heures. Elles peuvent se reproduire sexuellement et asexuellement, principalement par fission binaire ou mitose.
• Peuvent contenir des substances de réserve : selon les conditions de culture et l’espèce concernée, les microalgues peuvent accumuler diverses substances de réserve comme des lipides, des glucides et des protéines.
• Sont le premier maillon d’un grand nombre de chaînes trophiques : grâce à leur capacité photosynthétique, elles constituent le premier maillon des chaînes trophiques, c’est-à-dire les producteurs primaires de matière organique qui servent d’alimentation à d’autres espèces de l’écosystème. Vous pouvez découvrir plus sur ce sujet dans notre article sur les Organismes producteurs : ce qu’ils sont et des exemples.
• Sont des espèces cosmopolites : leur capacité d’adaptation leur permet une distribution large dans la biosphère, tolérant une vaste plage de conditions. Elles peuvent se développer dans toutes les masses d’eau – lacs, mers et rivières – mais aussi dans des zones terrestres extrêmes comme les glaces et les déserts. Pour en savoir davantage sur les espèces cosmopolites : ce qu’elles sont et des exemples, cliquez ici.

Maintenant que nous savons ce que sont les microalgues, découvrons quelques exemples qui pourraient vous sembler familiers, sans que vous sachiez qu’il s’agissait de ce type d’organismes.

Cyanobactéries (classe Cyanophyceae)

Également connues sous le nom d’algues bleu-vert, elles constituent les algues les plus primitives et sont responsables de l’apparition d’une atmosphère oxygénée sur Terre. Comme mentionné précédemment, bien que ces bactéries ne soient pas taxonomiquement classées comme des algues, elles entrent dans la catégorie « microalgues » en raison de leurs caractéristiques similaires.

Les cyanobactéries sont les principales responsables des floraisons algales dans les zones où l’eutrophisation des milieux aquatiques est importante, c’est-à-dire lorsque l’eau est riche en nutriments, notamment en azote et en phosphore. Ces conditions peuvent favoriser une prolifération massive de cyanobactéries, entraînant des effets négatifs sur les écosystèmes, tels que la dégradation de la qualité de l’eau et la production de toxines nocives pour la santé humaine et animale.

Pour en savoir plus sur les Cyanobactéries : ce qu’elles sont, leurs caractéristiques et des exemples, n’hésitez pas à consulter ce billet.

Diatomées (classe Bacillariophyceae)

On les rencontre aussi bien en eau douce qu’en eau salée; elles constituent l’un des groupes les plus abondants du phytoplancton et sont responsables d’environ 25 % du total du carbone fixé annuellement dans les océans. Les diatomées forment une des principales sources alimentaires du krill antarctique, de petits crustacés vivant dans les océans Atlantique et Pacifique, près de l’Antarctique, et qui, à leur tour, alimentent de nombreux poissons, baleines et oiseaux, ce qui en fait des organismes clés de la chaîne alimentaire marine.

À partir de ces microalgues, on obtient la célèbre terre de diatomées, largement utilisée en jardinage et en agriculture. Si vous souhaitez en savoir plus sur ce produit et ses usages, consultez notre article sur Qu’est-ce que la terre de diatomées et à quoi sert-elle.

Dinoflagellés (classe Dinophyceae)

Très répandus dans le phytoplancton marin, ils sont à l’origine d’un phénomène particulièrement spectaculaire, la bioluminescence. Grâce à une enzyme appelée luciferase, dans l’obscurité et en cas de stimulation mécanique, ils peuvent émettre de petits éclats de lumière bleue ou rouge très visibles.

Ils jouent également un rôle important dans la formation des récifs coralliens, car certains dinoflagellés appelés zooxantelles vivent en symbiose avec les coraux, leur fournissant oxygène et nourriture en échange de CO2 et d’un environnement protégé.

Découvrez ce qu’est la bioluminescence et des exemples en consultant l’article recommandé sur ce phénomène.

Les microalgues possèdent une valeur intrinsèque en elles-mêmes dans les écosystèmes, contribuant à la biodiversité planétaire, servant de base à de nombreuses chaînes alimentaires et fixant le CO2 atmosphérique afin de réduire les émissions de gaz à effet de serre.

Cependant, grâce à leur rapide taux de reproduction et à leurs faibles exigences en substrat et en espace, il existe de nombreuses avantages que les sociétés humaines peuvent tirer de leur production. Examinons quelques-uns d’entre eux :

• Biorémédiation : les microalgues sont utilisées pour éliminer des substances chimiques présentes dans les eaux usées domestiques, animales et industrielles, telles que les pesticides, herbicides, métaux lourds et nutriments. Ces microorganismes intègrent ces substances par le métabolisme sans perturber leur activité biologique, et produisent en retour de grandes quantités de biomasse, qui peut être utilisée ensuite pour la fabrication de cosmétiques, d’engrais et même dans l’impression 3D.
• Carburants : grâce à leurs teneurs élevées en lipides, la biomasse des microalgues peut être utilisée pour produire du biodiesel, mais aussi du bioéthanol et du méthane. En alternative aux combustibles fossiles, la production de biocarburants à partir des microalgues se présente comme une option renouvelable, biodégradable et ne produisant pas d’émissions de CO2 dans l’atmosphère.
• Aquaculture : la production de microalgues peut être utilisée directement comme source de nourriture pour d’autres espèces d’importance commerciale, telles que les mollusques, les crustacés et certains poissons.
• Agriculture : certaines microalgues, notamment les cyanobactéries, peuvent servir de biofertilisants pour fixer l’azote dans les champs cultivés, en remplacement des engrais chimiques traditionnels.
• Industrie chimique et agroalimentaire : en raison de la composition chimique que peuvent présenter les différentes espèces de microalgues, elles peuvent être utilisées pour l’obtention de substances d’intérêt commercial telles que les vitamines, les pigments, les acides aminés, les polysaccharides, les enzymes, les acides gras essentiels, parmi d’autres.

Il peut vous intéresser de consulter le billet suivant sur l’importance des écosystèmes.

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