3.1.3. Eléments nutritifs
Le développement des algues est particulièrement
important dans les lagunes soumises à de fortes charges en sels
nutritifs. Pour leur développement, les macroalgues exigent
essentiellement du carbone, de l'azote et du phosphore. Elles tirent leur
besoin en CO2 des bicarbonates qui sont rarement limitants dans l'eau de mer.
Cependant, le phosphore et l'azote sont d'habitude disponibles à des
concentrations limitantes pour la croissance des algues.
Il a été démontré que l'azote est
l'élément nutritif le plus limitant pour la croissance dans les
écosystèmes marins tandis que dans les écosystèmes
d'eau douce, c'est plutôt le phosphore qui est considéré
comme facteur limitant (Hanisak, 1990). L'azote se trouve dans l'eau de mer
sous différents états d'oxydation : nitrite (NO2-),
nitrate (NO3-) et ammonium (NH4+). Les macroalgues ont
des mécanismes physiologiques permettant d'acquérir, d'utiliser
et de stocker ces différentes formes d'azote. Ces mécanismes
physiologiques seraient variables en fonction de l'espèce. Selon Hanisak
(1990), il y a des différences dans la capacité des macroalgues
à utiliser les sources d'azote inorganique (NO3-,
NO2-, NH4+) et organique (forme d'urée). Pour les
algues rouges, les deux principales formes d'azote habituellement
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utilisées sont le NO3- et le
NH4+, avec une meilleure assimilation de l'ammonium dans certains
cas et des nitrates dans d'autre cas selon leur disponibilité dans le
milieu. Plusieurs études ont montré que l'ammonium est
absorbé par les macroalgues plus rapidement que les nitrates ou les
nitrites et sa présence dans le milieu inhibe l'assimilation de ces
derniers. Selon Touchette et Burkholder (2000), les taux d'absorption
d'ammonium varient entre 5 et 270 mmol. g-1 (dw).h-1 et
ceux des nitrates entre 3.7 et 75 mmol.g-1 (dw).h-1.
Les deux algues Gracilaria gracilis et Gracilaria
bursa-pastoris ont montré une nette préférence pour
l'utilisation de la forme ammoniacale. Cette préférence peut
être expliquée par le fait que l'ammonium présente
l'avantage sur les autres formes d'azote d'être assimilé sans
réduction au préalable (Chebil et al., 2005). Quel que
soit la concentration en ammonium testée G. gracilis semble
être un candidat plus performant que G. bursa-pastoris dans
l'absorption de l'azote. Ceci pourrait être expliqué par le fait
que G. gracilis possède une capacité de stockage plus
importante que celle de G. bursa-pastoris. En effet, elle ne montre
aucune augmentation de poids quand elle est exposée à un ajout
d'azote dans le milieu et donc des taux de croissances spécifiques plus
élevés que ceux de G. bursa-pastoris. Il semble que
G. gracilis utilise la majeure partie de l'azote assimilée pour
la reconstitution de sa structure cellulaire et la synthèse de pigments
photosynthétiques et d'enzymes (Chebil et al., 2005). Ryther
et al. (1981) ont démontré que Gracilaria
sp.non alimentée préalablement en azote, a pu
assimiler rapidement de l'azote ammoniacal de façon à doubler son
contenu total en azote dans moins de 8 heures. De plus, ils ont montré
que Gracilaria tikvahiae a pu absorber suffisamment d'azote au bout de
6 heures ce qui lui a permis de survivre jusqu'à deux semaines dans un
milieu dépourvu d'azote.
Des travaux antérieurs ont montrés que les taux
d'assimilation et d'absorption de nitrate et d'ammonium chez certaines
gracilaires augmentent avec l'élévation de la température
et de la lumière ; C'est le cas de G. tikvahiae qui montre une
meilleure croissance en présence d'ammonium et lors des conditions de
faible éclairement alors que, lors d'un fort ensoleillement, G.
tikvahiae a crû de façon égale, que ce soit en
présence d'ammonium ou de nitrate (Lapointe et Ryther, 1978).
Il est à signaler que les rendements maximaux de
Gracilaria ne sont possibles que lorsque les conditions nutritives ne
limitent pas la croissance. Hanisak (1978) montre qu'un ajout continu de
nutriments maximiserait la croissance, mais il peut entraîner une
réduction du
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rendement en raison du risque de croissance
d'épiphytes, qui sont souvent considérés comme la menace
la plus grave pour la préservation des cultures d'algues.
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