Un gros plan d'une spatule en acier utilisée pour collecter des algues roses à la surface de la neige sur le glacier Palmer situé sur le flanc sud du mont Hood dans l'Oregon. Crédit :Jeff Havig de l'UC
ça peut être joli, mais les andains de délicatement colorés, de jolies "précipitations" peuvent entraîner une augmentation de la fonte des glaciers, selon les recherches interdisciplinaires de l'Université de Cincinnati.
Neige rose, ou "neige pastèque" comme on l'appelle parfois, ce sont en fait des algues qui poussent sur la neige et la glace au printemps et en été, en particulier sur les grands glaciers et dans les régions alpines de haute altitude qui peuvent conserver la neige toute l'année.
Les scientifiques rapportent que pendant les mois d'hiver, les algues des neiges deviennent dormantes lorsqu'elles sont couvertes de neige, mais au printemps quand la neige fond légèrement en surface, les algues prospèrent à nouveau, l'acquisition de nutriments de l'environnement.
Des études antérieures sur la croissance des algues des neiges se sont concentrées sur la neige glaciaire dans seulement quelques régions polaires et une poignée de glaciers, mais des recherches récentes sur les UC publiées dans la revue Géobiologie rapportent la toute première étude sur la croissance des algues des neiges sur les terrains volcaniques du nord-ouest du Pacifique.
En se concentrant sur la chaîne volcanique de Cascade Mountain le long des rivages continentaux entourant le Pacifique, qui fait partie de ce que l'on appelle la ceinture de feu du Pacifique, l'équipe de recherche a commencé son expédition sur trois glaciers volcaniques près du mont St. Helens à Washington.
Alors que les auteurs de l'étude, le microbiologiste Trinity Hamilton et le géobiologiste Jeff Havig de l'Université de Cincinnati, apporter leur expertise et leurs perspectives uniques à cette étude, leurs objectifs sont complètement alignés pour cette recherche en cours.
Hamilton, Le professeur adjoint de biologie de l'UC explique :« Nous savons que les algues des neiges convertissent le dioxyde de carbone de l'atmosphère en biomasse (plus de cellules) de la même manière que le phytoplancton dans l'océan. Les microbes marins jouent un rôle important dans le cycle du carbone de la Terre et nous aimerions savoir si et dans quelle mesure les algues des neiges y contribuent. à ce processus.
« Nous nous intéressons également à la façon dont les algues des neiges enfouies profondément dans les glaciers gelés finissent par affecter les écosystèmes en aval à mesure que les glaciers fondent et reculent, " Elle ajoute.
Trinity Hamilton de l'UC se dresse parmi les algues des neiges roses sur le pic volcanique du mont Adams, partie de l'Arc Volcanique Cascade à Washington. Crédit :Jeff Havig de l'UC
Le péril rose de la neige
Décrivant le pigment rose comme un écran solaire protecteur naturel, les chercheurs disent qu'il y a aussi un inconvénient à la teinte colorée des algues - elle a tendance à abaisser l'albédo de la neige, ou en d'autres termes la capacité de la surface de la neige à réfléchir la lumière du soleil. Au lieu, les taches roses absorbent la chaleur du soleil entraînant une augmentation de la fonte en surface, qui, selon eux, peut entraîner une augmentation de la croissance des algues.
L'étude, soutenu par une subvention du programme LEAF de l'Université de Cincinnati, note également que les sources atmosphériques d'ammoniac et de nitrate, semblable au nitrate et à l'ammonium trouvés dans les engrais, est important pour la croissance et la survie de ces algues et peut fluctuer en fonction de l'industrie à proximité, les fermes d'élevage ou la croissance des arbres et des plantes.
"Les algues des neiges ont aussi besoin d'azote, et certains de nos résultats préliminaires indiquent que ces communautés d'algues tirent leur azote principalement d'une source d'origine anthropique [humaine] comme les moteurs à combustion, " dit Havig, Professeur adjoint de géologie à l'UC. « Un riche approvisionnement en azote peut également provenir des fermes laitières régionales où se trouvent de grandes lagunes de fumier de vache qui génèrent beaucoup d'ammoniac à partir de la décomposition.
"Nous pouvons suivre les signatures chimiques des algues des neiges, et il semble en effet qu'une grande source de leur azote pourrait provenir de ce genre de sources artificielles plutôt que d'une voie biologique. »
Les microbes se réjouissent
Alors que Hamilton et Havig examinaient d'autres formes de vie à la surface de la neige, ils ont découvert que les algues des neiges interagissent avec des bactéries et d'autres micro-organismes et absorbent les nutriments du substratum rocheux local qui sont projetés à la surface. Au coeur, l'étude montre que les algues des neiges utilisent ces carbones, l'azote et d'autres sources de nutriments, transformant le tout en plus de matière organique et finalement en nouvelles cellules d'algues.
"En regardant de plus près, nous constatons que la croissance d'algues des neiges et d'autres formes de vie organiques à la surface pourrait également être une source probable de carbone, azote, fer à repasser, le manganèse et le phosphore trouvés dans le ruissellement des rivières et des ruisseaux après le retrait et la fonte des glaciers, " ajoute Hamilton.
Le géobiologiste Jeff Havig utilise un gros pistolet à calfeutrer comme seringue pour collecter l'eau de fonte des glaciers du glacier Eliot sur le mont Hood dans l'Oregon. Il dit que le pistolet à calfeutrer permet de pousser l'eau à travers les filtres beaucoup plus facilement. Crédit:UC Professeur Jeff Havig
Les chercheurs ont vite remarqué que la collecte de ces spécimens colorés n'était pas une escapade facile. Au contraire, Havig, Hamilton et quelques assistants de terrain ont grimpé à des altitudes allant jusqu'à 9, 000 pieds, beaucoup à pied, tout en portant des sacs à dos de 50 livres remplis de matériel de camping, matériel scientifique, équipement alimentaire et de sécurité pour la traversée des glaciers.
L'équipe a recueilli des échantillons du glacier Collier sur North Sister et du glacier Eliot sur le mont Hood en Oregon et du glacier Gotchen sur le mont Adams à Washington après avoir terminé les excursions aller-retour de 5 à 10 milles l'été dernier.
"Nous avons fini par camper sur les glaciers pour pouvoir y passer plus de temps, mais cela signifiait aussi beaucoup plus de poids dans le sac, " dit Havig. " En emballant de la neige carbonique, nous avons pu conserver certains échantillons congelés jusqu'à ce que nous atteignions un laboratoire. Nous avons également pu effectuer d'autres analyses sur place."
Arcs-en-ciel glaciaires
Alors que les chercheurs exploraient les variations occasionnelles dans les couleurs des pigments, ils ont trouvé des algues des neiges apparaissant occasionnellement dans des couleurs orange, brun, violet et vert, expliquant qu'il s'agit de différentes espèces d'algues utilisant différentes longueurs d'onde de lumière pour récolter l'énergie de la lumière du soleil et se protéger des rayons UV.
Alors que les premiers explorateurs ont observé les algues colorées pendant des siècles, ce n'est que récemment que des scientifiques comme Hamilton et Havig ont commencé à étudier ses modèles de croissance et les effets du changement climatique.
"Nous espérons à terme obtenir des financements supplémentaires afin de pouvoir poursuivre nos recherches sur d'autres stratovolcans du Pacific Rim, " dit Havig.
