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13.6 : Algues dorées et vertes - Géosciences

13.6 : Algues dorées et vertes - Géosciences


Algues dorées

Algues dorées se caractérisent par la présence des pigments chlorophylle, carotène et xanthophylle, qui confèrent des couleurs jaune-brun à dorées. le nom d'algue dorée englobe près de trois douzaines de genres et plus d'un millier d'espèces dans les océans et les plans d'eau du monde entier. Les types dominants d'algues dorées dans le milieu marin comprennent diatomées, coccolithes, et dinoflagellés.

Diatomées: (du grec diatomées signifiant "coupé en deux") Les diatomées sont les plus productives des océans. Ils ont des parois cellulaires squelettiques (essais) composé de silice et prospèrent principalement dans les eaux plus froides. Leurs tests se présentent sous diverses formes, mais ont un haut et un bas qui s'emboîtent comme une boîte à chaussures et une seule cellule dans la « boîte » (figure 13.7). Les nutriments et les déchets sont poussés à travers les perforations de test. Les diatomées sont le principal composant de limon siliceux dans tous les bassins océaniques. La terre de diatomées (ou diatomite) est une roche sédimentaire siliceuse molle d'origine naturelle qui s'émiette facilement en une fine poudre blanche à blanc cassé utilisée dans les filtres et la fabrication de produits en verre et en céramique.

Coccolithes (coqueluche-baie, lithos-pierre)(aussi appelé coccolithopores) : Ceux-ci produisent moins que les diatomées. Ils ont une coquille calcaire composée d'un certain nombre de petites plaques rondes individuelles (figure 13.8). Les coccolithes ont des tests calcaires préfèrent les eaux plus chaudes. Les coccolithes sont le principal composant de limon calcaire qui devient la roche sédimentaire : la craie.

Dinoflagellés (dino-dino-whirling flagellum-whip) (Figure 13.9) : Ceux-ci ont des tests de cellulose qui sont biodégradables (généralement non conservés dans les sédiments marins).
Ils ont également une petite queue en forme de fouet qui fournit un petit moyen de locomotion.
Ce sont les bestioles qui produisent marées rouges ou alors efflorescences d'algues nuisibles (HAB).

Les algues vertes

Les algues vertes (et des plantes, qui partagent des racines ancestrales) se sont développées beaucoup plus tard, et utilisent chloroplastes— des organites internes qui utilisent la « chlorophylle » (composés photosynthétiques) qui produisent des sucres pour le métabolisme. On pense que les chloroplastes ont évolué par symbiose entre les cyanobactéries primitives (et anciennes) et d'autres cellules eucaryotes. Par exemple, les lichens sont une combinaison d'une algue symbiotique et d'un champignon. Les mitochondries dans les cellules sont également un exemple d'ancienne symbiose d'anciennes bactéries. La photosynthèse est le mécanisme permettant aux organismes de prospérer d'abord dans les océans, puis sur terre.


13.6 : Algues dorées et vertes - Géosciences

Numéro CE : 200-315-5 | Numéro CAS : 57-13-6

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            • Résumé du point de terminaison
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            Autres algues nuisibles (y compris les algues bleu-vert)

            Que sont les proliférations d'algues nuisibles ?

            Les algues sont des plantes microscopiques qui sont généralement aquatiques, unicellulaires et dépourvues de vraies tiges, racines et feuilles. Les proliférations d'algues se produisent dans les environnements marins et d'eau douce lorsqu'une espèce d'algues se reproduit rapidement. Une prolifération peut même décolorer l'eau en raison du grand nombre de cellules d'algues.

            Une efflorescence d'algues nuisibles (HAB) est une efflorescence qui produit des toxines nocives pour les plantes et les animaux.

            Qu'est-ce qui cause les fleurs?

            Les efflorescences peuvent être causées par plusieurs facteurs. Une augmentation des nutriments peut entraîner une augmentation spectaculaire de la croissance et de la reproduction des algues, tout comme la fertilisation d'une pelouse fait pousser l'herbe plus rapidement. Ou il peut y avoir un changement dans la température de l'eau, la qualité de l'eau, la quantité de lumière solaire ou un autre facteur environnemental qui donne à certaines algues un avantage sur d'autres espèces d'algues, ce qui peut entraîner une prolifération des algues qui ont l'avantage.

            La marée rouge et la floraison des algues dorées sont-elles les mêmes ?

            Les deux sont causés par des algues nuisibles, mais différentes espèces sont impliquées et les toxines diffèrent par leur composition et leur mode d'action. Poissons et crustacés contaminés par marée rouge les toxines peuvent causer des maladies chez les humains et les animaux de compagnie. Nager dans une eau infestée de marée rouge peut irriter la peau et respirer des toxines en suspension dans l'air peut entraîner des problèmes respiratoires. algue dorée les toxines n'affectent que les organismes à respiration branchiale tels que les poissons et les crustacés, et il n'y a aucune preuve qu'ils présentent une menace directe pour les humains. Cependant, ce n'est jamais une bonne idée de ramasser des poissons morts ou mourants pour la consommation.

            Les espèces qui causent la prolifération des marées rouges appartiennent au groupe d'algues appelées dinoflagellés. Ce sont des algues unicellulaires avec deux flagelles en forme de fouet, l'un dans une rainure centrale et l'autre placé verticalement. L'algue dorée appartient à une autre famille appelée Chrysophyta. C'est un minuscule organisme unicellulaire avec des pigments jaune-vert ou brun doré. Il a deux flagelles en forme de fouet et un troisième appendice appelé haptonème utilisé pour s'attacher à d'autres objets.

            Qui réagit aux efflorescences d'algues nuisibles ?

            Le Texas Parks and Wildlife Department a une équipe Kills and Spills (KAST) qui répond à un incident où des poissons ou d'autres animaux ont été blessés. Ces biologistes spécialement formés collectent des échantillons d'eau à des fins d'analyse, enregistrent les données sur la qualité de l'eau et l'environnement, et identifient et estiment le nombre d'animaux sauvages morts, entre autres tâches. Ils contactent d'autres agences et du personnel, y compris le Texas Department of State Health Services si des problèmes de santé humaine sont suspectés, la Texas Commission on Environmental Quality pour les impacts sur les ressources naturelles et l'autorité gouvernementale qui gère une zone particulière.

            TPWD surveille les proliférations d'algues nuisibles à mesure qu'elles progressent et communique avec le public via le site Web de l'agence et les comptes de médias sociaux. Le comté, la ville, l'autorité fluviale ou toute autre agence en charge d'une zone touchée est responsable du nettoyage de la faune morte.

            Algue ou algues ?

            Le terme algue est utilisé lorsqu'une seule espèce est référencée. Si la discussion porte sur plusieurs espèces (ou un groupe d'espèces), alors le terme algue est utilisé.


            Introduction

            Dans les écosystèmes terrestres limités de l'Antarctique, tous les organismes photosynthétiques apporteront une contribution significative à l'écologie de leur habitat. Le sol libre de glace ne représente qu'environ 0,18% de la superficie continentale de l'Antarctique, et même dans la péninsule antarctique, la région la plus végétalisée de l'Antarctique, seulement 1,34% de ce sol exposé est végétalisé 1,2. Cependant, la vie photosynthétique ne se limite pas au sol nu, avec des proliférations d'algues apparaissant souvent dans les névés côtiers sous forme de taches vertes (Fig. 1) et rouges en dessous et à la surface de la neige 3,4,5. Les proliférations d'algues des neiges en Antarctique ont été décrites pour la première fois par des expéditions dans les années 1950 et 1960 6,7 et ont depuis été étudiées dans quelques endroits de l'Antarctique, où il a été démontré qu'elles hébergent une large gamme d'espèces d'algues 3,4,8, 9,10 et jouer un rôle clé dans le cycle des nutriments et du carbone 11,12,13 . Étant donné qu'une seule prolifération d'algues des neiges peut couvrir des centaines de mètres carrés 4 , les algues des neiges sont potentiellement l'un des producteurs primaires photosynthétiques les plus importants de la région, tout en influençant la fourniture de nutriments aux écosystèmes terrestres et marins en aval 14 .

            Une photographie montrant une prolifération d'algues des neiges dominée par des algues vertes commençant à fondre sous la couverture neigeuse saisonnière pour s'asseoir exposée sur plusieurs années sous-jacentes (< ext>aigu<< exte>>< exte>aigu<< exte>>) /firn. 26 janvier 2018, île d'Anchorage (67,6°S). La floraison indiquée était d'environ 50 m × 100 m.

            Le réchauffement dans la péninsule Antarctique a déjà dépassé 1,5 °C par rapport aux températures préindustrielles 15 , et les projections actuelles du Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat (GIEC) indiquent de nouvelles augmentations mondiales 16,17. Dans un contexte de variabilité naturelle de la température décennale 18,19 , les changements climatiques sur la péninsule influencent déjà sa végétation 20,21 . Avec la zone disponible pour la colonisation des plantes sur la péninsule susceptible d'augmenter jusqu'à tripler en raison de ce réchauffement 22 , comprendre comment les algues des neiges s'intègrent dans la biosphère de l'Antarctique et leur réponse probable au réchauffement est essentielle pour comprendre l'impact global du changement climatique sur la végétation de l'Antarctique. .

            La télédétection par satellite offre un changement radical dans notre capacité à cartographier et à surveiller l'étendue de la biosphère terrestre de l'Antarctique. Cependant, les estimations actuelles par télédétection de la biomasse et de la distribution de la végétation sont biaisées en faveur des plantes sur les sols exposés 1,23,24 et excluent souvent les algues des neiges de l'analyse car leur profil spectral exclut l'utilisation des indices de végétation classiques. Les efforts visant à utiliser la télédétection pour identifier et quantifier les algues des neiges se sont concentrés à ce jour sur l'hémisphère nord, avec les premiers travaux utilisant l'imagerie hyperspectrale aéroportée 25 et de nouveaux modèles prédictifs développés pour quantifier la biomasse et le bioalbédo (l'impact des impuretés biologiques sur l'albédo de la glace et de la neige ) de neige et de glace 26,27,28 . Plusieurs études ont utilisé des observations satellitaires pour étudier les algues des neiges et des glaces à plus grande échelle 29,30,31 , impliquant les proliférations d'algues comme facteurs importants d'assombrissement et d'amélioration de la fonte de la calotte glaciaire du Groenland 31 . La résolution spectrale et spatiale actuelle de l'imagerie satellitaire multispectrale disponible gratuitement limite l'étude de la plupart des algues de neige et de glace à la détection de leur présence par des modèles de classification ou à l'évaluation de zones relativement petites et validées au sol. Les observations à grande échelle sont également entravées par une forte diffusion vers l'avant de la lumière sur la neige, les terrains montagneux et les faibles angles de zénith solaire dans les régions polaires, qui introduisent de forts biais directionnels dans l'imagerie satellite, auxquels s'ajoutent la couverture nuageuse fréquente et les chutes de neige estivales qui masquent souvent les algues sur la surface.

            Pour atténuer ces défis, nous utilisons plusieurs années de données obtenues de la constellation Sentinel 2 de l'Agence spatiale européenne (ESA) de satellites d'imagerie multispectrale pour fournir la première estimation de la distribution, de la taille et de la biomasse des proliférations d'algues des neiges dans l'ensemble de l'Antarctique. Péninsule. Pour valider notre approche, la télédétection a été combinée à des mesures in situ des facteurs de réflectance spectrale, de la concentration cellulaire, de la biomasse sèche, des échanges gazeux et de l'état des nutriments, avec des données collectées sur deux saisons de terrain, à Ryder Bay, île d'Adélaïde (67°S) , à l'été 2017/18, et la péninsule Fildes, île du Roi George (62°S), à l'été 2018/19. Nous montrons que la péninsule Antarctique abrite au moins 1,3 × 10 3 tonnes (masse sèche) d'algues vertes des neiges, couvrant environ 1,9 km 2 . Nous présentons également des données sur les facteurs probables contrôlant la distribution des algues des neiges et discutons de la façon dont cela peut être influencé par le réchauffement climatique.


            13.6 : Algues dorées et vertes - Géosciences

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            Caractéristiques de réflectivité des marées vertes et dorées de la mer Jaune et de la mer de Chine orientale

            Seung-Hwan Min, 1 Jae Dong Hwang, 2 Hyun-Ju Oh, 2 Young Baek Son 1*

            1 †Jeju Marine Research Section Institute of Ocean Science and Technology Jeju, République de Corée
            2 ††Division de la recherche sur le climat océanique et l'écologie Institut national des sciences halieutiques Busan, Republi

            * Auteur correspondant : [email protected]

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            Min, S.H. Hwang, J.D. Oh, H. et Son, Y.B., 2019. Caractéristiques de réflectivité des marées vertes et dorées de la mer Jaune et de la mer de Chine orientale. Dans: Jung, H.-S. Lee, S. Ryu, J.-H., et Cui, T. (éd.), Avancées dans la télédétection et les systèmes d'information géoscientifique des environnements côtiers. Journal de recherche côtière, Numéro spécial n° 90, pp. 310-316. Coconut Creek (Floride), ISSN 0749-0208.

            La mer Jaune (YS) et la mer de Chine orientale (ECS) possèdent la plus grande réserve mondiale d'algues flottantes. Les marées vertes et dorées apparaissent principalement dans l'YS et l'ECS, respectivement, mais s'emmêlent au fur et à mesure qu'elles dérivent. Les algues flottantes entravent la navigation et constituent un énorme problème socio-économique à proximité des zones côtières. Pour gérer plus systématiquement ces algues flottantes, une méthode de distinction entre les marées vertes et dorées est nécessaire. Dans cette étude, les caractéristiques de réflectivité des marées vertes et dorées apparaissant dans l'YS et l'ECS ont été étudiées sur la base desquelles une méthode de classification a été proposée et appliquée aux capteurs satellites. Premièrement, la réflexion de Ulva proliférantun et Sargasses horneri a été mesurée, qui sont les principales espèces responsables des marées vertes et dorées dans l'YS et l'ECS, respectivement. Sous la lumière visible, la réflectance de U. proliférer augmenté à 555 nm, et celui de S. horneri augmenté à 602 et 646 nm et diminué à 632 nm. Pour distinguer les deux algues, la méthode de la pente rouge-vert (SRG) a été appliquée avec la pente de réflectance rouge et verte. U. proliférer présentait une SRG toujours négative, alors que celle de S. horneri était toujours positif. Lorsque SRG a été appliqué à la différence de valeurs de réflectance entre les algues flottantes et l'eau à proximité détectée dans l'imagerie satellite, la marée verte était toujours négative et la marée dorée était toujours positive. La classification et la détection des algues flottantes à l'aide de capteurs multi-satellites et du système SRG peuvent réduire les coûts et le temps de gestion associés.


            Voir la vidéo: Les algues: lor de la mer