Bioluminescence : quand la nature nous éclaire

Publié le : 12/08/2018
Catégories : Articles

C’est parfois par hasard, lors d’un bain de mer nocturne ou d’un séjour sur une plage reculée, que l’on peut être amené à découvrir un phénomène tout aussi surprenant que spectaculaire. Lorsque l’eau est agitée, par le mouvement de la main, le battement des pieds, le mouvement des vagues, des courants marins, ou le passage des bateaux, une infinité de petits points lumineux se met alors à scintiller, créant une lumière naturelle au-dessus de la mer, parfois sur des surfaces importantes.

En se renseignant, on découvre qu’il existe un certain nombre d’endroits dans le monde où les eaux s’illuminent la nuit (de façon permanente, à des moments précis de l’année, ou de temps à autre). Les sites les plus mentionnés sont l’île de Vieques à Porto Rico, le nord des Bermudes, la baie de Toyama au Japon, certaines îles des Maldives, l’île de Koh Rong au Cambodge et autres plages d’Asie (voir notre liste ci-dessous). Le phénomène est même parfois visible autour de l’Hexagone, à une moindre échelle (il a notamment été observé à plusieurs reprises sur les côtes bretonnes, comme au début de cet été dans le Morbihan et le sud Finistère).

Quelle est donc la source de ce halo, à dominante bleutée, parfois verte, qui donne à la mer un côté surnaturel ? C’est ce que l’on appelle la bioluminescence : certains organismes vivants possèdent la faculté d’émettre de la lumière visible, par l’action d’une enzyme, la luciférase, sur une molécule, la luciférine. En présence d’oxygène, elles réagissent chimiquement et émettent des photons, donc de la lumière. L’énergie chimique est ainsi convertie en énergie lumineuse.

A la surface des océans, la bioluminescence est généralement due à une très forte concentration de noctiluques (ou dinoflagellés, des micro-algues planctoniques), souvent de l’espèce Noctiluca scintillans. Elle se produit lorsque certaines conditions sont réunies : eau chaude, vents faibles, apport de substances nutritives par les courants, etc. C’est en émettant un court flash d'environ un dixième de seconde, en réaction à un mouvement dans l’eau, que ces micro-organismes produisent la bioluminescence. A raison de plusieurs centaines de milliers ou millions de dinoflagellés par litre d'eau, les vagues scintillent alors d’une myriade de points lumineux. De jour, la forte concentration de noctiluques donne à la mer une coloration rouge orangé (qu’on appelle “eaux rouges“, de l’anglais “red tides“). 

D’autres organismes peuvent parfois être responsables de ces phénomènes luminescents à la surface de l’eau. Dans la baie de Toyama, au Japon, c’est le calmar luciole, un céphalopode de moins de 8 cm, qui illumine les eaux chaque année de mars à juin. A Ferry Reach Park, aux Bermudes, ce sont des petits vers marins qui, chaque mois après la pleine lune (de mai à novembre), forment des mouvements circulaires et remplissent la mer d’une lumière verte.

Ce phénomène de bioluminescence marine fascine depuis l’Antiquité. Plus récemment, on le retrouve dans des œuvres comme le roman 20000 lieues sous les mers de Jules Verne ou le film L’Odyssée de Pi d’Ang Lee.

Sur terre, on connaît la bioluminescence des lucioles, tant admirées des Japonais, ou des lampyres, ces“vers luisants“ dont le scintillement forme comme une voûte étoilée dans les grottes de Waitomo en Nouvelle-Zélande. On trouve aussi cette capacité à émettre de la lumière chez certains insectes, champignons ou bactéries

La bioluminescence est en fait assez peu répandue chez les animaux, où seulement 1 % des espèces l’utilise, car elle demande énormément d’énergie. C’est surtout dans les milieux extrêmes, en particulier dans les grandes profondeurs marines (là où la lumière du soleil ne parvient pas ou pratiquement plus) que les animaux en produisent, pour s'éclairer, se défendre, attirer leurs proies ou communiquer. Au-delà de 500 m de profondeur, 95 % des espèces seraient bioluminescentes. On pense notamment à la baudroie abyssale, dont la femelle porte un étrange organe lumineux, comme une lanterne au-dessus de sa tête, pour attirer ses proies. Et c’est certainement lors de ses explorations des grandes profondeurs marines que le cinéaste James Cameron a eu l’idée de la bioluminescence omniprésente sur la planète Pandora dans son film Avatar.

Il semble que, depuis une vingtaine d’années, le nombre de sites où se produit ce scintillement lumineux à la surface des eaux tende à augmenter. Si on ne peut a priori que s’en réjouir, certains chercheurs s’inquiètent de l’impact sur la vie marine de cette prolifération de noctiluques. Elle aurait notamment pour conséquence de faire décliner certaines populations, notamment les diatomées, ces algues à la base de la chaine alimentaire qui nourrissent le krill. Le phénomène n’en est pourtant qu’à son commencement, le réchauffement climatique ne pouvant que favoriser la croissance exponentielle de ces micro-organismes dans les eaux marines.

Sites les plus mentionnés pour admirer la bioluminescence :

- baie de Toyama (Japon) -calmars lucioles, normalement de mars à juin-

- Mosquito Bay sur l’île de Vieques & Laguna Grande (Porto Rico)

-  îles telles que Mudhdhoo, Vaadhoo ou Rangali (Maldives) 

- Ferry Reach/Point Park, Flatt’s Inlet & Hamilton Harbour (Bermudes) 

- Falmouth (Jamaïque)

- île de Koh Rong (Cambodge)

- baie de Nicoya (Costa Rica)

- Tusan Beach (Malaisie) -normalement de septembre à décembre-

- Krabi (Thaïlande)

- baie d’Halong (Vietnam)

- Sam Mun Tsai Beach (Hong Kong)

- Matsu Islands (Taiwan)

- Indian River Lagoon & Navarre Beach en Floride (Etats-Unis)

- baie de San Diego & plusieurs plages de Californie (Etats-Unis) 

- en Tasmanie et près de Sydney (Australie)

Quelques petits conseils préalables :

- Bien se renseigner : la bioluminescence n’est pas visible à tout moment de l’année ; en certains lieux, elle est occasionnelle et imprévisible.

- Elle est souvent plus visible lors de la nouvelle lune (éviter donc la pleine lune) et dans les lieux à très faible pollution lumineuse.

- Le kayak semble un moyen idéal pour l’observer.

Auteur de l'article : Sandrine Mouchet

Photo en couverture de l'article : île de Vieques, Porto Rico

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