Cyanobacteria

Les cyanobactéries comptent parmi les plus anciennes formes de vie en colonie capables de construire des récifs. Les stromatolithes construits par certaines espèces existaient il y a plus de 3,5 milliards d'années. On en trouve encore quelques formations, dont ici dans l'ouest de l'Australie, dans le parc national de Yalgorup.
Les efflorescences de cyanobactéries peuvent arborer des formes variées : ici, cette population de Hydrocoleum constitue des colonies cohérentes bien que fragiles, attachées au substrat, et piégeant des bulles de gaz qui les maintiennent érigées (à La Réunion).
Bloom de cyanobactéries sous forme planctonique
Cyanobactéries libres unicellulaires donnant la patine gris-bleu à ce rocher calcaire.
Nostoc, espèce pionnière dont les apparitions soudaines lui valent le nom de « crachat de lune » ou star jelly (gelée d'étoile).
Pullulation avec apparition de taches bleues correspondant aux pigments bleus libérés par des bactéries mortes
Exceptionnellement, le biofilm prend une couleur bleue, notamment sur les berges, là où le vent ou le courant poussent les algues mortes
Les fleurs d'eau importantes sont parfois le prélude à des intoxications directe ou secondaire (botulisme..), mortalité
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Autre aspect possible d'une efflorescence cyanobactérienne
Colonie en forme de boule formée par une des espèces de Gloeotrichia (vue au microscopie, avec coloration)

Les Cyanobacteria, ou cyanobactéries, sont un embranchement de bactéries (procaryotes), également appelées « algues bleues », ou autrefois « algues bleu-vert ».

  • Jusqu'à récemment cet embranchement comportait l'unique classe des Cyanophyceae (cyanophycées) ou Oxyphotobacteria (oxyphotobactéries). Ces bactéries fixent par photosynthèse le carbone du dioxyde de carbone et libèrent du dioxygène.
  • En 2013 un groupe de bactéries apparentées aux cyanobactéries connues mais non photosynthétiques a été découvert dans l'intestin de l'homme et dans les eaux de surface. Il forme la classe des Melainabacteria (en), ou peut-être un nouvel embranchement[3].
  • En 2017 un nouveau groupe a été découvert, apparenté aux précédents mais phylogénétiquement basal, également non photosynthétique. Il forme la classe des Sericytochromatia, ou peut-être un nouvel embranchement[4],[5].

On connaît plus de 7 500 espèces de cyanophycées (dont au moins 200 pouvant être libres, c'est-à-dire non symbiotiques et capables d'une vie indépendante), réparties dans plus de 150 genres[6].

Les taxons inclus dans le phylum ou la division "Cyanobacteria" n'a pas été valablement publiée en vertu du Code Bactériologique (Révision de 1990) à l'exception (i) des classes Chroobacteria, Hormogoneae et Gloeobacteria; (ii) des Ordres Chroococcales, Gloeobacterales, Nostocales, Oscillatoriales, Pleurocapsales et Stigonematales; (iii) des Familles Prochloraceae et Prochlorotrichaceae, et (iv) des Genres Halospirulina, Planktothricoides, Prochlorococcus, Prochloron, Prochlorothrix et Rubidibacter. Les noms d'espèces Crinalium epipsammum De Winder et al. 1991, Microcystis aeruginosa Otsuka et al. 2001 Planktothrix mougeotii Suda et al. 2002 et Planktothrix pseudagardhii Suda et Watanabe 2002 sont illégitimes[7].

Les cyanobactéries, malgré une éventuelle ressemblance superficielle et écologique, ne sont pas des algues mais des bactéries coloniales. Ce sont le plus souvent des formes filamenteuses de consistance éventuellement gluante, dont le plus grand nombre est microscopique. Malgré leur nom vernaculaire elles peuvent prendre diverses couleurs et sont rarement bleues. Ces couleurs viennent des pigments bleus (phycocyanines) et rouges (phycoérythrines) qui masquent la chlorophylle a[8].

Les oxyphotobactéries réalisent la photosynthèse oxygénique et peuvent donc transformer l'énergie solaire en énergie chimique utilisable par la cellule en fixant le dioxyde de carbone (CO2) et en libérant du dioxygène (O2). Certaines d'entre elles peuvent dans certaines conditions fixer le diazote. Elles sont capables de consommer le carbone organique présent dans leur environnement.

La fixation du CO2 est attestée depuis au moins 3,7 Ga[9],[10] mais on ne sait rien des organismes qui en sont à l'origine[11]. Les cyanobactéries et leurs ancêtres ont produit un bouleversement écologique majeur par leur dégagement de dioxygène dans l'atmosphère (elles sont responsables de la Grande Oxydation vers 2,45 Ga) et par leur contribution au premier puits biologique de carbone et à une désacidification des océans, lorsqu'elles se sont organisées en colonies fixées (stromatolithes), capables de produire du calcaire.

Leurs populations croissantes, entre autres en France[12], favorisées par des déséquilibres trophiques ou écologiques (dont l'eutrophisation des eaux), posent divers problèmes : obstruction des systèmes de filtration, coloration et parfois dystrophisations des eaux ou anoxies, avec métabolites secondaires donnant un mauvais goût à l'eau (géosmine, 2‑méthylisobornéol, p-cyclocitral...) et certains causant des toxicoses graves[13]. Une quarantaine d’espèces connues sécrètent ou contiennent des cyanotoxines qui sont généralement des neurotoxines pouvant causer la mort chez divers animaux, dont l'humain[14]. Ces toxines comptent parmi les plus puissants poisons naturels connus et n'ont pas d'antidote connu[15].

Les propriétés thérapeutiques des bains de boue seraient dues en majeure partie aux cyanobactéries. Certaines espèces comme la spiruline (Arthrospira platensis) sont utilisées comme complément alimentaire.