Qu’elles soient brunes, rouges vertes ou bleues, les algues sont des organismes photosynthétiques unicellulaires (micro-algues) ou multicellulaires (macro-algues). Si, depuis quelques années, elles sont diabolisées par certains du fait de l’amplification des « blooms macro-algaux » (marées vertes, sargasses, etc.), il n’en demeure pas moins que ces végétaux aquatiques présentent de nombreuses propriétés, dont certaines restent probablement à découvrir.
L’utilisation des algues n’est pas nouvelle. Par exemple, les Mayas consommaient la spiruline (micro-algue riche en protéines) sous forme de gâteaux. De leur côté, les Bretons valorisaient les macro-algues en amendement agricole dès le XIVe siècle (cf. les goëmoniers). Mais depuis quelques décennies, grâce aux évolutions de la recherche, les domaines d’application des algues ne cessent de s’élargir.
Un rôle fondamental pour la planète
Comme le rappelle l’Ifremer, les algues ont un rôle fondamental dans l’équilibre de la planète : elles contribuent à 50% de la production d’oxygène et fixent au moins 40% du dioxyde de carbone.
Par leur teneur en caroténoïdes, en omégas 3 ou en acide hyaluronique, les algues ont trouvé des applications dans l’industrie agroalimentaire(1), la cosmétique, la santé et les compléments alimentaires (ou ‘nutraceutique’). Elles servent aussi dans le traitement des effluents ou des métaux, la production de plastique bio-sourcé (ex. : Algopack), l’énergie (ex. : projet Diesalg de biocarburants de troisième génération), le génie civil (ex. : projet Algoroute de bio-bitume issu de la transformation par liquéfaction hydrothermale de résidus de micro-algues) ou encore dans l’étanchéité des bâtiments et l’épuration de l’air.
De nombreuses entreprises sont spécialisées dans la valorisation des algues en ingrédients. C’est le cas par exemple d’Olmix qui vient de renforcer son partenariat avec INRAE dans ce domaine mais aussi de Microphyt à l’origine d’une technologie de production basée sur des photo-bioréacteurs, Solabia qui a récemment acquis l’Israëlien Algatech, spécialisé dans la production de dérivés de micro-algues ou encore Algaïa spécialisée dans les extraits d’algues. De son côté, Fermentalg, à l’origine productrice de molécules d’intérêt à partir de micro-algues, est également connue pour ses « bio-filtres algaux » destinés à l’épuration de l’air (captage de CO2, de particules fines et d’oxydes d’azote).
Les bio-façades ou comment produire des algues en milieu urbain
Depuis 2016, le bâtiment du CSTB est couvert de huit photo-bioréacteurs plans. Installés en pilote dans le cadre du projet SymBIO2, ces bioréacteurs consomment une partie du CO2 émis par le bâtiment, bloquent les rayons du soleil en été (d’où une réduction de la climatisation) et produisent une biomasse algale à haute valeur ajoutée. Le projet associe ainsi culture solaire de micro-algues et symbiose thermique avec le bâtiment. D’autres bio-façades devraient être installées dans le sud de Paris.
La question des échouages massifs (sargasses, algues vertes)
Même s’ils ne sont pas nécessairement dus aux mêmes causes (v. encadré), les échouages de sargasses et d’algues vertes se sont amplifiés ces dernières années.
Les algues sargasses ne sont pas nouvelles : les marins de l’époque de Christophe Colomb rapportaient déjà des notes sur ces radeaux qui dérivaient sur l’Atlantique du côté des Bermudes (cf. Mer des Sargasses). Elles ne sont pas dangereuses lorsqu’elles dérivent en mer : elles constituent même un habitat pour la faune (tortues, crabes, oiseaux…). Mais une fois échouées, elles peuvent présenter des risques car en se décomposant, elles émettent de l’H2S et du NH3, deux gaz qui peuvent être toxiques quand on les inhale à trop forte concentration. Ces échouages en masse ont aussi des impacts sur le plan économique. Il faut les gérer (quelles techniques de collecte en mer et de ramassage ?) et les enlever rapidement (dans les 48 h). Ils ont aussi des impacts sur le tourisme (certaines régions enregistrent des baisses de fréquentation). Des appels à projets sont régulièrement lancés comme la série des SAR sur la collecte en mer et le transfert des sargasses ou les projets ANR (les 12 derniers retenus ont été présentés sur Sargassum 2019).
Quelle valorisation ?
D’après le Plan national de lutte contre les sargasses, 90% des algues collectées étaient toujours stockées sans valorisation en 2018. Cinq voies de valorisation sont explorées :
- l’épandage (mais faibles apports agronomiques et risque de salinisation des sols)
- le compostage (en cours d’expérimentation)
- la valorisation énergétique (mais faible potentiel énergétique, forte production de cendres en cas de pyrolyse et dégradation des performances si méthanisation)
- la valorisation industrielle (ex. : cosmétique, alimentation animale, bioplastique)
- et même une valorisation thérapeutique (étude INRAE en cours).
L’atout des applications satellitaires
D’importantes évolutions se font jour au niveau de la surveillance de ces bancs de sargasses. Si elles ne préviennent pas les échouages en tant que tels, les observations satellitaires et les modélisations qui leur sont associées permettent de prévoir où ils auront lieu pour mieux anticiper leur gestion. Meteo France a ainsi choisi CLS et ses partenaires (Nova Blue Environnement et I-Sea) pour produire ses bulletins hebdomadaires de présence et de dérive de sargasse sur les eaux des Antilles françaises. La solution développée est basée sur des capteurs satellites optiques et radar, capables de détecter les bancs de jour comme de nuit et quelle que soit la couverture nuageuse, et est couplée à un modèle de dérive.
Les algues vertes (ou ulves) sont des macro-algues comestibles (cf. « laitues de mer »). Elles prolifèrent en « blooms macro-algaux » en cas d’apports excessifs de sels nutritifs (azote et phosphore). Cette surproduction de végétaux aquatiques conduit à un stockage de biomasse et de matières organiques dans le milieu (‘eutrophisation des eaux littorales’). Les solutions pour prévenir ces proliférations sont déjà connues. Depuis l’application du premier Plan Algues Vertes (PLAV1 2010-2015), les tonnages seraient d’ailleurs passés de 15 000 à 5 000 tonnes par an.
Il existe aussi des solutions de valorisation de ces marées vertes. Car, comme les sargasses, les algues vertes doivent être ramassées dans les 48 heures pour éviter les risques sanitaires liés à leur décomposition (cf. H2S et NH3). Les ulves constituent un réservoir de biomolécules aux propriétés intéressantes comme l’ulvane, un sucre constitutif de leur paroi. Un consortium international(2) a récemment montré qu’une bactérie marine (Formosa agariphila) était capable de convertir l’ulvane en sucres fermentescibles utilisables dans la production de bioéthanol, voire dans les IAA et la cosmétique. Cette biomasse considérée comme nuisible est ainsi transformée en ressource durable.
Les causes de ces échouages en masse
Il n’y a pas encore de certitude absolue pour expliquer l’essor des échouages de sargasses. Il peut s’agir d’une combinaison de l’apport de nutriments par les grands fleuves (cf. sédiments dus à l’érosion des sols et à la destruction des mangroves) mais aussi de l’augmentation de la température des eaux marines en lien avec les changements climatiques.
Pour les algues vertes, les choses semblent plus précises. Selon le PLAV 1, leur prolifération et accumulation seraient dues à la conjonction de trois facteurs : la présence de nutriments en quantité (azote et phosphore), la température de l’eau et son éclairement (baies sableuses peu profondes) et une géographie propice au confinement de la biomasse formée et des nutriments (cf. baies fermées ou à confinement dynamique par la marée). C’est le cas en Bretagne (8 baies) et, dans une moindre mesure, en Pays de la Loire. Le seul levier possible est de limiter les apports en azote (cf. les « fuites de nitrates »), en pesticides et en phosphore, autrement dit de faire évoluer les pratiques agricoles. Ces solutions « de la terre à la mer » sont déjà connues : couverture des sols, choix de l’herbe plutôt que du maïs, conversion au bio, aménagement de talus…
1) Gélifiants et épaississants surtout. Ex. : alginates, carrghénanes, agar-agar
2) Station biologique de Roscoff (laboratoire de biologie intégrative des modèles marins) et universités de Brême, Greifswald et Vienne
