Agroalimentaire, cosmétiques, pharmacie… Comment faire passer les algues vertes de nuisibles aujourd’hui à ressources durables demain?

ENVIRONNEMENT Source d’énergie ou molécules d’intérêt pour l’agro-alimentaire et la pharmacie… A Roscoff (Finistère), des chercheurs du CNRS travaillent à donner de la valeur aux algues vertes. Une partie de la solution contre ce fléau?

Fabrice Pouliquen

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Des algues vertes echouees sur la plage de Saint-Michel-en-Greve dans les Cotes d'Armor.
Des algues vertes echouees sur la plage de Saint-Michel-en-Greve dans les Cotes d'Armor. — LE SAUX LIONEL/SIPA
  • De nouveau cet été, plusieurs baies des Côtes d’Armor et du nord-Finistère font face au fléau des algues vertes, ces masses nauséabondes et potentiellement dangereuses qui recouvrent les plages.
  • Des chercheurs du CNRS ont identifié des enzymes capables de décomposer les ulvanes, le principal composant de ces algues vertes, et ouvrir ainsi la voie à des utilisations industrielles.
  • Production d’énergie, agroalimentaire, pharmacie, cosmétique… Les pistes sont multiples. Elles permettraient de donner de la valeur à ces algues vertes et ainsi encourager leur ramassage au plus vite.

Revoilà les algues vertes sur les plages bretonnes… Ces derniers jours, alors que s’ouvre la période estivale, plusieurs baies du nord de la Bretagne ont été envahies par cette marée verte, poussant des maires à fermer leurs plages. C’est le cas dans la baie de Saint-Brieuc, fréquemment touchée par ce phénomène, mais aussi celle de Morlaix, où des associations environnementales ont constaté une « poussée anormale » de ces algues vertes.

Réduire les rejets d’azote…

Il s’agit d’un vrai fléau. Cette végétation abondante et gluante se transforme en effet en masse blanchâtre et nauséabonde, dont l’odeur se répand jusqu’à l’intérieur des terres. Cette décomposition libère aussi du sulfure d’hydrogène, gaz potentiellement mortel.

La prolifération de ces algues est la conséquence de la présence dans les cours d’eau de nutriments dont se nourrissent les algues, notamment d’azote, utilisé en agriculture (engrais et déjections animales). En 2008, les algues vertes avaient couvert jusqu’à 4.100 hectares en Bretagne. Le volume tend à baisser depuis, de même qu’a baissé la concentration en nitrate des cours d’eau, le fruit d’efforts consentis par les agriculteurs.

Mais ce début d’été montre que les côtes bretonnes n’en ont pas encore fini avec ces marées vertes. Et plusieurs voix pointent le relâchement de certains agriculteurs dans leurs efforts pour réduire la pollution de l’eau au nitrate, ou celui des collectivités dans le ramassage de ces algues.

L’autre piste : donner de la valeur aux algues vertes

Travailler sur ces flux d’azote est l’une des pistes pour faire disparaître [ou du moins atténuer] ce phénomène. La principale explorée jusqu’à présent. En parallèle, la station biologique de Roscoff (CNRS/Université Sorbonne Nouvelle), à l’entrée de la baie de Morlaix, travaille, en aval du problème, à une exploitation économique. Avec l’espoir, derrière, « de donner de la valeur à ces algues et d’en encourager le ramassage plus rapidement qu’il n’est fait aujourd’hui », raconte Gurvan Michel, directeur de recherche dans l‘équipe « Glycobiologie marine » de la station.

Leurs travaux ont été publiés ce lundi dans la revue scientifique Nature Chemical Biology. En collaboration avec des scientifiques allemands et autrichiens, son laboratoire a identifié une bactérie marine dont le système enzymatique permet de décomposer l’ulvane, présente dans ces algues vertes.

Résumé ainsi, c’est nébuleux. Gurvan Michel commence donc par expliquer ce que sont  les ulvanes. « Pour les végétaux, qu’on parle des plantes terrestres ou des algues, les polysaccharides [des chaînes formées par la condensation de plusieurs sucres simples] constituent le principal composant de la matière, explique-t-il. L’ulvane est l’un de ses sucres. Le principal même que l’on trouve sur la paroi des algues vertes. L’ensemble des polysaccharides représentent 50 % de la masse sèche d’une algue verte. Et l’ulvane représente 50 % de ses polysaccharides. »

Une bactérie aux douze enzymes prometteuses

Autrement dit, donner de la valeur à l’ulvane, c’est en donner à l’algue verte. Or, jusqu’à présent, on sait peu de chose des mécanismes permettant de décomposer l’ulvane, étape pourtant essentielle avant de pouvoir la valoriser économiquement. « Il faut voir les polysaccharides – des chaînes de sucres, donc – comme des colliers de plusieurs centaines de milliers de perles, reprend Gurvan Michel. On connaît relativement bien les mécanismes de dégradation des polysaccharides des plantes terrestres. Mais pour les végétaux marins comme les algues vertes, la structure des polysaccharides est très différente. Ils ne sont pas forcément plus difficiles à décomposer, mais il fallait trouver les bons enzymes, ces protéines capables de découper ces chaînes de sucre et les transformer. »

C’est tout le travail de l’équipe de Gurvan Michel. Les chercheurs ont identifié une bactérie marine un peu spéciale, Formosa agariphila, chez laquelle douze enzymes agissent pour convertir l’ulvane en sucres fermentescibles. Autrement dit, ces sucres vont pouvoir être convertis en acides, gaz ou alcools potentiellement exploitables pour l’industrie.

Produire avec ces algues vertes du carburant

L’une des pistes ouvertes est de produire, à partir de ces ulvanes, du bioéthanol pour les voitures. C’est la fameuse troisième génération de biocarburant sur laquelle travaillent plusieurs projets industriels, notamment en Espagne. Elle consisterait à produire de l’énergie à partir de cultures de micro-algues, et ainsi ne pas gaspiller les terres fertiles à vocation alimentaire, un reproche fait à la première génération d’agrocarburants.

Le hic est que ces algocarburants balbutient encore – la filière ne sera pas prête avant 2030 au mieux – et les premiers retours d’expérience montrent quelques limites. L’énergie contenue dans les algocarburants est notamment inférieure à ce jour à l’énergie dépensée pour l’obtenir. « Surtout, ce bioéthanol est et devrait rester un produit peu cher, reprend Gurvan Michel. On ne veut pas que notre essence dépasse un euro le litre. Cela risque d’être peu intéressant pour des industriels au regard des efforts à déployer pour ramasser les algues vertes puis traiter l’ulvane en vue d’en faire des algocarburants. »

D’autres applications plus prometteuses…

Mais il y a d’autres pistes plus prometteuses pour les algues vertes. Un exemple : « certains sucres présents dans ces algues, vertes comme brunes, ont des propriétés d’imuno-stimulation. Cela intéresse l’élevage, porcin en particulier. On a d’ores et déjà testé ces molécules dans la nourriture de porcelets pour booster leurs défenses immunitaires au moment où ils sont vaccinés et davantage sensibles aux maladies. »

D’autres molécules bioactives présentes dans ces algues vertes ont aussi des propriétés antioxydantes, anticoagulantes ou favorisent la cicatrisation de la peau. De quoi imaginer d’autres applications encore que la nourriture pour bétail. « Dans le domaine de la nutrition, la cosmétique, la pharmacie, liste Gurvan Michel. On parle alors de composés pour lesquels un gramme peut valoir une centaine d’euros. »

Inciter à récolter les algues vertes… en mer

L’intérêt est que la plupart de ces applications industrielles nécessitent de récolter ces algues vertes en mer, à quelques mètres du rivage. « Aujourd’hui, ce sont essentiellement les municipalités qui s’occupent de ce ramassage, précise Gurvan Michel. Faute de moyens, cela se résume bien souvent à attendre que les algues s’échouent sur les plages pour les ramasser et les envoyer, pour l’essentiel, à l’incinérateur. » Entre-temps, elles ont souvent eu le temps de se transformer en masse nauséabonde et potentiellement dangereuse.