1.2.1. le facteur lumière

C'est un facteur indispensable à la vie des algues qui agit quantitativement et qualitativement sur ces végétaux photosynthétiques.


 
En effet, l'intensité lumineuse qui parvient à une certaine profondeur dépend de la turbidité de l'eau mais en même temps la hauteur d'eau traversée modifie aussi  la composition spectrale de cette lumière.

L'absorption de lumière croit avec la profondeur


Les algues vivent dans la zone euphotique (10 % de l'eau de mer!) où elles jouissent de suffisamment de lumière pour que s'équilibrent énergétiquement les processus de synthèse de matière vivante et de dégradation respiratoire; ainsi chaque espèce possède une limite inférieure profonde de compensation où ces 2 processus s'équilibrent.

L'absorption de lumière dépend de la transparence des eaux qui peut varier de quelques cm dans les zones portuaires à 200 mètres dans les Baléares, de quelques cm à 40 mètres dans l'Atlantique nord!
Soulignons que les aménagements littoraux provoquent la remontée de la profondeur de compensation qui est en moyenne d'une trentaine de mètres et la réduction de la zone littorale où est implanté le phytobenthos végétal.

Dans la zone côtière on rencontre des algues photophiles qui ont besoin d'une quantité de lumière importante alors que les algues dites sciaphiles qui ont des besoins en lumière plus réduits occupent des profondeurs plus importantes.
Pourtant on peut assister à la remontée d'espèces sciaphiles Ex: Halimeda tuna dans des eaux superficielles à la faveur de conditions topographiques favorables (fissures, anfractuosités, surplombs rocheux) ou profitant du couvert d'autres algues.

En Méditerranée, la zone oligophotique (= qui jouit de peu de lumière, entre 200 et 500 m) et la zone aphotique (= qui est privée de lumière, à patir de 500 m et au delà) constituent le système aphytal où la quantité de lumière est trop faible voire absente pour permettre le développement des végétaux.

 

L'absorption des radiations lumineuses dépend des longueurs d'onde des radiations lumineuses

absorption lumineuse
(d'après Morel &Caloumenos)
En effet, lors de la pénétration de la lumière en milieu aquatique,  les radiations rouges de longueur d'onde supérieure à 600 nm, sont absorbées entre 0 et 15 mètres de profondeur, puis les jaunes et les orangées alors que les radiations vertes et bleues disparaissent plus profondément entre 75 et 100 mètres; à 200 mètres subsiste une faible quantité de radiations bleues.

-Les algues possèdent des pigments (Chlorophylles et pigments surnuméraires) qui absorbent ces radiations.

Ainsi la chlorophylle a des algues vertes absorbe les radiations lumineuses dans le rouge et le bleu (et réfléchit les autres radiations qui sont donc responsables de la couleur verte de ce pigment).
Les caroténoïdes des algues brunes (carotènes a, b et xanthophylles jaunes) absorbent dans le bleu.
Alors que les phycobilines (phycocyanine et phycoerythrine) des algues rouges absorbent dans le vert.

-Conclusion

L'équipement pigmentaire (dont dépend l'efficacité de l'absorption des différentes radiations) et la profondeur de compensation (au delà de laquelle les échanges respiratoires sont supérieurs aux échanges photosynthètiques rendant la survie de l'algue impossible) semblent être responsables de la distribution bathymétrique des algues.


-La photopériode est un facteur mal connu.

Les durées relatives des périodes d'éclairement et d'obscurité agissent vraissemblablement (ou interagissent avec la température) sur le développement d'espèces qui présentent un maximum de développement à certaines périodes de l'année (espèces saisonnières).
La photopériode intervient aussi dans le déclenchement de mécanismes reproducteurs comme la libération des spores.