• Les lumières de la mer

     Nature insolite
     
    Les lumières de la mer
     
    Durant des siècles, les marins ont décrit des visions nocturnes surréelles : des mers phosphorescentes qui ondulaient jusqu’à l’horizon dans la nuit ... 

    LES LUMIERES DE LA MER

    Pour la première fois,

    le 25 janvier 1995, un satellite a détecté une zone phosphorescente de 15400 km2 au large de la Somalie, dans l’Océan indien. Cette tache lumineuse a été observée trois nuits de suite. On espère que, avec des capteurs plus sensibles, on va être capables de les détecter plus fréquemment et plus facilement. 

    LES LUMIERES DE LA MER

    (Image courtesy of Dr Steve Miller, from the Naval Research Laboratory; and PNAS)

     De magnifiques vagues bleues luminescentes

    Dès le mois de septembre sur les côtes californiennes, se produit le phénomène "Red Tide" (marée verte), où de magnifiques vagues bleues luminescentes sont visibles depuis les plages. C'est une algue qui est à l'origine de ce phénomène naturel, lorsque la plante est fortement agitée par les vagues elle produit une bioluminescencevisible lorsque la nuit est tombée. Cette vidéo à été prise à la plage Moonlight de Encinitas en Californie du Nord et à Ponto Beach à Carlsbad. Magique ! (spi0n)

     
    Un moyen de se défendre 

    Ce moyen de défense est surtout utilisé par les animaux marins, principalement des algues unicellulaires et des corps mous comme les méduses et seulement dans les eaux salées des océans, pas dans les lacs. Cette lumière aquatique est pourtant largement connue depuis, au moins, l'Antiquité. "En mer, depuis des siècles très anciens, de nombreuxrécits de marins mentionnent des apparitions de lumière derrière les navires et la peur du feu qu'engendreraient ces sillages limuneux", indique sur son site internet Anne-Sophie Cussatlegras, auteur d'une thèse sur le sujet.
    Mais il fallu attendre une autre peur, bien plus raisonnée et stratégique celle-là, pour que les chercheurs partent sur la trace des sillages limuneux dans la deuxième moitiée du XXe siècle. Non pas la peur du phénomène lui-même, mais celle de ses conséquences. Car si un objet en mouvement provoque de la bioluminescence, cela signifie qu'il se faire repérer facilement, du ciel, voire de l'espace. D'ailleurs, certains pêcheurs traquent ainsi les bancs de poissons.
     
    Lumière froide
    La bioluminescence est une émission lumineuse qui résulte d'une réaction chimique et non pas de l'absorption d'un rayonnement, comme pour la fluorescence et la phosphorescence. La formule de base en est connue depuis le XIXe siècle: une enzyme (la luciférase) oxyde un substrat (la luciférine). Néanmoins, ces deux composés diffèrent d'un être vivant à l'autre. La lumière produite est froide: contrairement à une ampoule électrique (où 97 % de l'énergie part sous forme de chaleur), ici, toute l'énergie apportée est convertie en lumière.
    En fonction des éléments présents dans la réaction, l'émission peut être rouge, orange, jaune, verte, bleue ou violette. Dans les océans, le bleu domine: c'est en effet la longueur d'onde qui circule le mieux dans l'eau.
     
    LES LUMIERES DE LA MER
     (photo : americandigest)

    Les dinoflagellés
    L'algue unicellulaire n'émet des flashs de lumière (de 0,1 à 0,5 seconde) qu'après le coucher du soleil. Elle obéit à un rythme circadien, un rythme biologique d'environ 24 heures: schématiquement, elle éclaire la nuit et se repose le reste du temps. 

    LES LUMIERES DE LA MER

    Dinoflagellés photo : obs-banyuls

    La bioluminescence ne se produit que la nuit car ses scintillons ne sont présents dans la cellule qu'à ce moment-là."Ils sont formés au début de chaque période nocturne et dégradés à sa fin", précise David Morse du département des sciences biologiques à l'université de Montréal. "Plus exactement, dès la tombée de la nuit, les composés sont produits près du noyau, puis, au bout de trois ou quatre heures, migrent vers le pourtour de la cellule. Il faut alors un signal extérieur (un mouvement de l'eau) pour que la luciférine et la luciférase entrent en contact avec des protons, déclenchant la bioluminescence". Mais quel est le lien exact entre le signal extérieur et la réaction chimique ? On ne sait trop rien !

    On la trouve partout
    La bioluminescence ne se limite pas au plancton, puisqu'elle concerne plus de sept cents genres d'être vivants différents. L'exemple le plus connu en est la luciole, ou mouche à feu. Sur terre, on peut également voir briller quelques champignons (comme ici ce champignon de Nouvelle-Guinée). Rien à voir cependant avec les profondeurs obscures de l'océan (entre 200 et 1000 mètres) où 90 % des individus émettraient de la lumière: des bactéries aux poissons, en passant par les calmars et les méduses ... La bioluminesence aurait pour eux de multiples fonctions: s'éclairer, se protéer des prédateurs (comme cette crevette Janicella spinacauda, qui crache un liquide lumineux), se camoufler ou communiquer. Toutefois les scientifiques sont loin d'avoir entièrement décrypté ces mystérieux signaux lumineux.

    Le siphonophore des grands fonds
    Les chercheurs en biologie marine estiment que 90% des animaux des grands fonds sont bioluminescents, c'est-à-dire qu'ils sont capables de produire de la lumière grâce à une réaction chimique se produisant dans leur organisme. Deux espèces chimiques sont nécessaires pour donner naissance à de la bioluminescence : la luciférine dont l'oxydation crée de la lumière et la luciférase, un enzyme qui catalyse cette réaction d'oxydation. La luciférine et la luciférase peuvent coexister au sein d'une même unité appelée photoprotéine. La réaction au sein de cette molécule peut être déclenchée par l'ajout d'un ion au système (souvent un ion calcium). La chimie et l'optique rencontrent alors la biologie marine !
    Dans la plupart des cas, les scientifiques ignorent l'intérêt pour ces animaux de produire leur propre lumière. Certaines méduses l'utilisent comme moyen de défense : elles luisent pour éclairer leur prédateur et l'exposer à des animaux encore plus gros. Quelques poissons et calmars des grands fonds disposent d'organes luisants qui ressemblent à des leurres, mais ces animaux n'ont jamais été observés en train de les utiliser.

    siphonophore

    siphonophore - photo :  bistrotchine

    La découverte publiée par une collaboration de scientifiques américains ("Monterey Bay Aquarium Research Institute", Californie et Université de Yale) et britannique ("National Oceanography Centre", Southampton) dans le journal Science apporte un nouvel éclairage sur les phénomènes de bioluminescence chez les organismes marins. Grâce un submersible plongeant à des profondeurs comprises entre 1.600 et 2.300 mètres, les chercheurs ont collecté trois spécimens d'une espèce non répertoriée de siphonophore, du genre Erenna. Les siphonophores sont des animaux gélatineux reliés aux méduses bien connues des baigneurs.
     
     
     
    Les siphonophores vivent en colonie arrangée en chaîne qui peut atteindre plus de dix mètres de long. Les membres de la colonie se spécialisent dans des tâches particulières, par exemple la propulsion ou la nourriture. La plupart des siphonophores sont bioluminescents mais ils sont également extrêmement fragiles, et donc difficiles à remonter à la surface. A la différence de la plupart des membres de l'espèce, les Erenna ne se nourrissent pas de crustacés mais de poissons dont des restes ont été retrouvés à l'intérieur de deux spécimens. Les tentacules des Erenna présentent de nombreuses petites branches (les "tentilla") terminées par un bulbe contenant des points blancs. Lorsqu'ils sont mis en présence de chlorure de calcium (CaCl2), ces points produisent de la luminescence rouge. Les chercheurs en concluent qu'il s'agit de photophores remplis de photoprotéines régulées par des ions Ca2+.

    Lorsque les "tentilla" sont jeunes, elles ne contiennent que des tissus bioluminescents mais, une fois matures, elles sont entourées par du matériel fluorescent rouge (le mécanisme de la fluorescence est différent de la bioluminescence puisqu'il correspond à une émission de lumière suite à l'absorption d'un photon). Les chercheurs ont observé la bioluminescence à l'oeil nu mais n'ont pu en enregistrer le spectre du fait du faible nombre de spécimens et de la petite taille des photophores. Ils estiment cependant que les spectres de bioluminescence devraient être similaires aux émissions de fluorescence, comme c'est le cas pour d'autres cnidarians.
    Grâce à d'autres observations, la collaboration américano-britannique a pu proposer une fonction pour la bioluminescence de l'Erenna. En effet, la forme les bulbes luisants rouges n'est pas sans rappeler celle du corps des copépodes, de petits crustacés des grands fonds et une des nourritures principales des poissons des grands fonds. En outre, le mouvement répété d'avant en arrière des "tentillas" produit une lueur traversant l'eau comme des copépodes en train de nager. Les scientifiques suggèrent donc que ces structures bioluminescentes servent de leurres pour attirer les poissons dont se nourrit cette espèce de siphonophore. Ces leurres luisant dans le rouge pourraient également forcer les scientifiques à reconsidérer le rôle de la lumière rouge dans les grands fonds. En effet, la bioluminescence rouge est extrêmement rare et il était communément admis par les scientifiques que les créatures des grands fonds ne pouvaient détecter cette longueur d'onde. Mais il est très difficile de remonter ces créatures à la surface et elles restent mal connues... ainsi, selon les auteurs, le rôle de la lumière visible de longue longueur d'onde mériterait d'être étudié de plus près.
    (source : philippelopes)
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    La noctiluca colore les eaux du port le 23 juillet 2013 

    Ça avait la couleur du minium, ça n'en avait pas le goût (mais avez-vous déjà goûté du minium ?) et de toute façon, ce n'était pas du minium. « Même si l'on en a vu des tâches du côté du slipway et des chantiers navals, il ne s'agissait nullement de pollution chimique », rassure Claude Le Bec, scientifique de la station concarnoise d'Ifremer, qui s'est penché sur le phénomène dès qu'on le lui a signalé, hier matin. Des taches du plus bel orange coloraient la mer en divers endroits du port et ailleurs. « On nous en a également signalé à la plage de Cornouaille ». 

    Naturel et totalement inoffensif 

    « Il s'agit d'une micro-algue appelée noctiluca scintillans, qui rend parfois la mer phosphorescente la nuit dans le ressac ou le sillage des navires ». « Un phénomène totalement inoffensif », assure-t-il. « Cet organisme vivant unicellulaire présentant un noyau, comme tous les eukaryotes, et appartenant au groupe des dinophytes, est un prédateur marin, doté d'un long flagelle pêcheur, capable de bioluminescence, dont il se sert pour attirer ses proies », précise une encyclopédie. À vous faire frémir... Mais rien à voir quand même avec un requin ou un piranha. « Il est totalement inoffensif pour la faune marine et pour l'homme », précise Claude Le Bec. « Il a juste trouvé les conditions qu'il fallait pour se développer : à l'abri des vagues et une bonne température ». En fait, sans avoir ses effets néfastes, il jouerait, dans la mer, le même rôle que le mercure dans un thermomètre : si la mer prend une couleur orange, pas de problème l'eau est à bonne température, vous pouvez aller vous baigner. « On nous en a signalés également du côté de La Baule ou d'Arcachon. À Concarneau c'est plus rare », ajoute une collègue de Claude Le Bec. « Ce n'est pourtant pas une première ici, mais c'est toujours spectaculaire », conclut-il. .

    (source : letelegramme)

     

     

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