Profitant de la dernière grande marée (18-22 février), l’atelier scientifique s’est rendu, le lundi 21, sur le littoral de Trégunc au lieu-dit Pouldohan, à Pors Breign. Une découverte de l’estran par un temps plutôt maussade, mais qui n’a pas découragé les élèves. Au préalable, ils avaient retrouvé Annie Péron, conservatrice au Musée national d’histoire naturelle, au Marinarium de Concarneau. Leur faisant visiter l’aquarium, ils ont pu se familiariser avec les occupants des différents étages de l’estran, avant de les découvrir sur le terrain. Et d’observer la diversité de leurs couleurs, tout en en comprenant les raisons.
COMPTE-RENDU DE CETTE JOURNÉE PAR LES ÉLÈVES DE L’ATELIER
La répartition des algues le long de l’estran
par Julie
Aujourd’hui, 21 février 2011, nous sommes sur le littoral, en commune de Trégunc au lieu dit Pouldohan à Pors Breign. Le coefficient de marée est de 111. L’amplitude des marées est de l’ordre de 4-5 m à Trégunc, alors qu’il atteint 12 m ou même 16 m en certains points du littoral Nord de la Bretagne et des Côtes d’Armor.
Les algues se répartissent le long de l’estran en fonction :
- De leur capacité à résister à la déshydratation le temps d’une marée basse.
- De leur équipement pigmentaire.
- De leur exposition sur l’estran (en mode plus ou moins battu).
- De l’amplitude des marées et de la configuration de l’estran.
- De la luminosité liée à l’orientation de l’estran.
Les trois grands étages sont délimités de façon théorique par les limites atteintes par la mer en période de vive-eau.
Les marées sont d’amplitude la plus forte lors des pleines lunes et des nouvelles lunes : c’est la période de vive-eau.
Les marées sont d’amplitude plus faible lors des quartiers «montants» et «descendants» des phases lunaires : c’est la période de morte-eau.
Étage supra-littoral : zone des embruns. Nous avons observé un lichen : le Xanthoria, de couleur jaune, il est marqueur de la zone toujours émergée, jamais recouverte d’eau, même par fort coefficient.
Étage médio-littoral : zone intertidale, scindée en sous-zones selon les temps respectifs d’immersion et d’émersion. Plus on s’élève vers la zone supra-littorale, plus les temps d’émersion sont longs. Les temps d’émersion diminuent en allant vers le bas de la zone de balancement des marées.
Le haut de cet étage est délimité par une marque noire sur le rocher : un lichen noire (Verrucaria), qui délimite distinctement la limite supra/médio-littoral.
C’est au niveau de cette ceinture de balancement des marées que nous observons les familières algues brunes et rouges. En effet, les algues supportant le mieux d’être à découvert plusieurs heures d’affilée se situent en général en haut de la côte, et les algues sensibles à l’air extérieur, et donc au dessèchement, se situent au «fond» de la côte.
Étage infra-littoral : presque toujours immergé. C’est l’occasion d’observer les grandes laminaires dont les thalles reposent sur les rochers.
Télécharger ce document Répartition des algues sur l’estran de Trégunc
Télécharger ce document Les étages de l’estran
La lumière & les algues
Par Maélis et Blandine
Les algues ont besoin de la lumière pour se développer et se reproduire. Pour faire leur photosynthèse, elles absorbent la lumière grâce aux pigments présents dans les chloroplastes. Elles produisent ainsi du dioxygène, et transforme l’énergie lumineuse pour fabriquer leur matière comme le saccharose (sucre que l’on retrouve en chaîne dans les parois des algues).
Les différentes algues se répartissent en profondeur en fonction de la «couleur» de la lumière (appelée longueur d’onde), qu’elles absorbent grâce à leur équipement pigmentaire. L’algue «perçoit» mieux la couleur complémentaire de sa propre couleur. C’est à dire qu’une algue nous apparaît rouge car elle absorbe les rayonnements dans le vert. Une algue est verte à nos yeux car elle absorbe les rayonnements dans le rouge.
Les algues n’absorbent pas les mêmes rayons lumineux, c’est la raison pour laquelle elles possèdent différents pigments :
- Algues vertes : chlorophylle A+B et caraténoïde .
- Algues brunes : chlorophylle A+C et caraténoïde (fucoxanthine).
- Algues rouges : chlorophylle A+D et caraténoïde + phycoérythrine + phycocyanine.
Pour réaliser leur photosynthèse, elles doivent être capables d’absorber les rayons lumineux qui pénètrent dans l’eau. L’absorption, par les algues, des rayons lumineux qui entrent dans l’eau dépend :
- De la longueur d’onde de la lumière : plus la longueur d’onde est faible (proche des ultraviolets), plus elle pénètre loin en profondeur. Plus la longueur d’onde est forte (proche des infrarouges), moins elle pénètre dans l’eau.
- De l’eau de mer, plus ou moins chargée en substances minérales et organiques.
- De la photopériode (Le photopériodisme est le rapport entre la durée du jour et de la nuit. Ce paramètre est un facteur écologique qui joue un rôle prépondérant sur l’activité des algues).
Maelys et Blandine.
Les pigments des algues
Voir le document «La chromatographie» : Nous avons mis en évidence la présence des différents pigments après leur extraction.
Brève histoire de couleurs et de profondeur
Par Marie-Océane et Maélann
(Précisions de Sylvie Gauthier)
Algues rouges (Chondrus)
Elles se situent là où elles peuvent percevoir la lumière verte. Au delà des 5 mètres de profondeur.
Les rhodobiontes (Précisions de Sylvie Gauthier)
La couleur verte de la chlorophylle est masquée par deux autres pigments : un rouge prédominant, la phycoérythrine, et un bleu minoritaire, la phycocyanine.
Leur espace vital est restreint à une étroite ceinture rocheuse. Mais grâce à leur accessoire pigmentaire, elles peuvent vivre à une profondeur supérieure à celle atteinte par les algues vertes et les brunes. Et cela grâce au pigment rouge ! En effet comme l’eau de mer arrête préférentiellement les radiations rouges moins énergétiques, seules les radiations bleues, qui peuvent être absorbées par des pigments rouges, subsistent à grande profondeur.
Les rhodobiontes sont vielles de 1,7 milliards d’années.
Algues vertes (Ulva lactuca)
Elles se situent dans les 5 premiers mètres de profondeur, là où elles peuvent encore percevoir la lumière rouge.
Les algues vertes ou chlorobiontes : il n’y a que du vert rien que du vert ! (Précisions de Sylvie Gauthier)
Elles se trouvent plus en surface. Une bathymétrie idéale pour permettre à la seule chlorophylle d’assurer la captage de l’énergie nécessaire à la vie, sans obligation d’un pigment supplémentaire. Cela est devenue possible au cours de l’évolution, il y a 1,3 milliards d’années, grâce à la présence d’une atmosphère rendant les rayonnements moins pénétrants.
D’ailleurs on les trouve partout, dans les mers et les océans, constituant le plancton, puis sur terre, où elles ont conquis le milieu aérien : tronc d’arbres, sol, rocher. Et, en symbiose avec un champignon, elles forment du lichen ( le lichen Xanthoria est présent sur les rochers non immergés en haut de l’estran).
C’est la lignée verte des algues qui donna naissance aux végétaux verts supérieurs.
Algues brunes (Laminaires / fucus)
Elles se situent là où elles peuvent percevoir la lumière du côté rouge et du côté bleu.
Apparition du BRUN ! (Précisions de Sylvie Gauthier). Les algues brunes ou chrysobiontes sont les plus jeunes. Seulement 1,1 milliard d’années. À côté de la chlorophylle, un pigment brun-jaune est présent et dominant : la fucoxanthine. Ce pigment caroténoïde permet d’amener l’activité de la chlorophylle à un niveau supérieur. Les algues brunes, en exploitant un plus large spectre d’absorption, occupent une plus vaste surface sur l’estran.
Télécharger ce document La lumière et les algues
À chacun sa couleur : couleur d’emprunt, de genre, de stress ou de mimétisme ?
Des couleurs empruntées
Par Maxime et Lenny
Les anémones hébergent des algues microscopiques
Symbiose entre les cnidaires et les zooxanthelles
Nombre d’espèces de coraux, anémones de mer, gorgones et autres méduses, certaines observées à l’aquarium de Concarneau, appartiennent tous au phylum des Cnidaires. Elles forment une association surprenante avec des algues unicellulaires, des Dinophytes appelées zooxanthelles. Cette association est très répandue dans les océans et les mers du monde entier.
De cette vie de couple, les deux partenaires tirent des bénéfices mutuels :
- Par photosynthèse, les zooxanthelles fabriquent leur matière organique qu’elles partagent avec leur hôte.
- En échange, l’anémone produit des déchets azotés qui enrichissent le milieu en sels minéraux dont les zooxanthelles ont besoin.
Les couleurs varient également en fonction de l’intensité de la lumière.
Des couleurs liées au genre : les variations de couleurs chez les Labridés
Par Mina
La famille des labridés regroupe des labres, des vieilles, des girelles…
Les labridés sont des poissons au comportement assez semblable, mais aux caractéristiques physiques très variées. La plupart possèdent des livrées de couleurs impressionnantes. Les tailles sont variables, ils vivent tous en milieu marin. Un grand nombre d’espèces habitent les mers chaudes, plusieurs d’entre elles vivent dans les eaux tempérées. La plupart des espèces changent de sexe et de couleur au cours de leur vie.
On appelle cela l’hermaphrodisme successif
La plupart des Labridés passent, à la fin de leur vie, par une phase mâle finale, en prenant des couleurs impressionnantes.
Au Marinarium à Concarneau, ce sont les labres variés, appelés Coquettes, qui offrent des telles couleurs étonnantes.
Le mâle a la tête et le corps parsemés de lignes bleues sur un fond jaune-orange à brun-verdâtre. La femelle est de teinte uniforme d’un rouge plus ou moins vif, avec le long du dos 3 à 4 taches noires alternant avec des taches blanches.
La coquette est femelle à la naissance et devient mâle avec l’âge. Il y a changement de couleur sous l’effet d’une modification hormonale.
Des couleurs pour le mimétisme : les pigments de la seiche
Par Edgar et Gauthier
La seiche est un mollusque céphalopode. C’est un animal attachant et son comportement nous a étonné.
La couleur de la seiche change constamment en fonction de la couleur du fond et des réactions “sociales” de l’animal. On parle de mimétisme actif, car dès que des modifications liées à l’environnement apparaissent, le camouflage se manifeste, généralement par un léger obscurcissement ou éclaircissement de la peau pour imiter approximativement l’environnement immédiat.
C’est dans la «peau» que se localisent des organes spéciaux colorés et mobiles, les chromatophores, dont la rétraction ou l’épanouissement (sous contrôle hormonal et nerveux) déterminent des changements de couleur. Les chromatophores se présentent sous forme de cellules élastiques contenant des pigments. Si ces pigments sont concentrés au centre du chromatophore (en contraction), ils forment une minuscule boulette presque invisible (l’animal est de teinte claire). Si, au contraire, ces mêmes pigments s’étalent à la surface de la peau (chromatophore en expansion), ils forment une plaque mince délicatement ramifiée, mais parfaitement visible, et, à ce moment, l’animal prend une couleur sombre. La vitesse d’expansion et de contraction des chromatophores est très rapide chez la seiche.
Autre couleur !
Quand elle voit un humain, elle va, de l’approche méfiante par ondulation des nageoires latérales*, à la fuite précipitée, accompagnée d’un jet d’encre noire.
Télécharger ce document Les couleurs dans l’aquarium