L'océan se met à briller grâce à la bioluminescence
Les dinoflagellés émettent une lumière bleue lorsqu'ils sont touchés, comme dans cette baie de l'île de Vaadhoo aux Maldives.
Vous avez probablement vu des images comme celle-ci. La nuit est tombée sur l'île exotique. Les vagues frappent le rivage. L'eau scintille d'une couleur bleue, semblable à celle de l'électricité.
Internet aime beaucoup les photographies de cette baie bioluminescente magique. Vous avez peut-être entendu les histoires de blogueurs qui disent que tout dans la vie semble moins magique. Même ainsi, la bioluminescence (dans ce cas causée par un plancton spécial appelé dinoflagellés) est un phénomène naturel étonnant.
Les dinoflagellés n'émettent de la lumière bleue que lorsqu'ils sont touchés, de sorte qu'ils ne peuvent être vus qu'à la crête d'une vague, autour des bateaux et lorsque les rames touchent l'eau. Ces minuscules créatures sont la principale source de bioluminescence à la surface de l'océan.
Les baies dites bioluminescentes, comme à Porto Rico et en Jamaïque, sont les endroits les plus connus pour observer cette lueur. Néanmoins, ce phénomène éphémère se retrouve dans de nombreux autres endroits de l'océan, où la densité de dinoflagellés est particulièrement élevée.
Parfois, la population de dinoflagellés croît trop rapidement pour produire une lueur beaucoup moins belle, qui est une couleur brun rougeâtre pendant la journée, également connue sous le nom de «marée rouge». Et certains de ces dinoflagellés sont même toxiques.
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Un phénomène encore plus rare et inhabituel que les baies bioluminescentes est la lueur laiteuse de la mer, lorsque l'eau rougeoyante s'étend jusqu'à l'horizon même.
La lueur laiteuse de la mer n'a été enregistrée que quelques centaines de fois depuis 1915, la plupart d'entre elles étant concentrées dans le nord-ouest de l'océan Indien et près de l'île indonésienne de Java. Ce phénomène n'est pas dû aux dioflagellés, mais plutôt "aux bactéries bioluminescentes, dont un grand nombre se sont rassemblées à la surface de l'eau", explique le Dr Matt Davis, professeur assistant de biologie à St. Cloud University, USA, spécialisé en bioluminescence.
Pendant des siècles, les marins ont décrit la lueur laiteuse de la mer comme une nuit, un éclat blanchâtre, semblable à une couverture de neige, mais les scientifiques n'ont jamais pu étudier ce phénomène en détail.
En 2005, des chercheurs analysant des images satellites archivées ont découvert que la lueur laiteuse de la mer pouvait être observée depuis l'espace et qu'un satellite avait enregistré une vaste zone dans l'océan qui avait une lueur étrange pendant trois nuits consécutives une décennie plus tôt.
Les animaux brillent dans le noir
La bioluminescence, l'émission de lumière visible par le corps à la suite d'une réaction chimique naturelle, est caractéristique des animaux marins tels que les poissons, les calmars et les crustacés. Dans les eaux profondes, la plupart des espèces sont bioluminescentes et sont la principale source de lumière.
Dans les eaux peu profondes, la plupart des poissons bioluminescents n'émettent de la lumière que la nuit.
«Les poissons aux yeux de lanterne ont un organe spécial sous l'œil qu'ils peuvent faire pivoter pour émettre la lumière des bactéries [qui s'accumulent dans cet organe], et ils l'utilisent pour chasser et communiquer avec d'autres animaux», explique Matt Davis.
Le camouflage, la protection, la chasse sont quelques-unes des raisons pour lesquelles les poissons émettent de la lumière. Le calmar, par exemple, utilise la lumière de manière très sophistiquée. Ces animaux nocturnes ont une relation mutuellement bénéfique avec les bactéries luminescentes qui s'accumulent dans leur manteau. Avec leur aide, la nuit, les calamars contrôlent leur couleur en fonction de la luminosité de la lumière de la lune, et réduisent ainsi la leur afin de se déguiser des prédateurs.
La lumière de la lune provoque la plus grande orgie de la planète
Il n'y a rien de plus romantique que le clair de lune, surtout si vous êtes corallien sur la Grande Barrière de Corail. Une nuit de l'année, au printemps, le clair de lune provoque la plus grande orgie du monde. Plus de 130 espèces de coraux libèrent simultanément des cellules germinales dans l'eau sur un intervalle de 30 à 60 minutes.
L'élevage de masse dans la Grande Barrière de Corail est l'un des exemples les plus extraordinaires de comportement synchronisé sur terre.
Lorsque les cellules germinales, le sperme et les œufs sont sécrétés, ils planent pendant une seconde, créant une forme de récif fantomatique avant de plonger dans une tempête de fertilisation sous-marine.
Le Dr Oral Levy, biologiste et écologiste marin et professeur à l'Université de Bar-Ilan, en Israël, a étudié ce phénomène extraordinaire. «C'est un phénomène vraiment étonnant … nous savons que cet événement se produira chaque novembre, quelques nuits après la pleine lune, généralement de 3 à 5 jours», dit-il. "C'est toujours incroyable, en particulier, je suis étonné à chaque fois de voir comment les espèces de corail se reproduisent simultanément année après année à la même heure la nuit."
Il ajoute: «Dès que cela arrive, cela m'étonne à chaque fois que cela devient si vivant et synchronisé. C'est presque une expérience spirituelle lorsque vous commencez à comprendre la puissance de la nature dans toute sa splendeur. La lumière de la lune provoque ce phénomène, car elle sert de synchroniseur et d'une sorte de "réveil", très probablement en conjonction avec d'autres phénomènes environnementaux, tels que l'heure du coucher du soleil, la température de l'eau et la marée haute, pour signaler l'heure de libération des cellules germinales (spermatozoïdes et ovules). " Il est probable que les coraux possèdent des photorécepteurs qui déterminent les phases de la lune, sachant ainsi quand libérer les cellules germinales.
Les requins et les phoques dépendent de la lumière du ciel
Pour de nombreux phoques, les nuits de lune sont dangereuses. Pendant les mois d'hiver, environ 60000 otaries à fourrure du Cap sur Sea Island à Falls Bay, en Afrique du Sud, risquent d'être mangées par le grand requin blanc, qui surveille les otaries à fourrure lorsqu'ils entrent et sortent de l'eau.
Selon une étude de 2016, on a émis l'hypothèse que lorsqu'ils nagent la nuit à la pleine lune, les phoques courent un plus grand risque d'être mangés par les requins, car le clair de lune met en évidence leur silhouette à la surface, ce qui en fait des proies faciles pour les prédateurs sous-marins. Cependant, la plupart des attaques de requins contre les phoques se produisent à l'aube. Les chercheurs qui ont étudié le nombre d'attaques à l'aube ont été surpris que les prédateurs chassent moins le matin pendant la pleine lune. Les chercheurs ont émis l'hypothèse que le clair de lune, combiné à la lumière du soleil entrante, pourrait réduire la capacité de chasse des requins et qu'à cette heure de la journée, ils n'avaient plus d'avantage sur les phoques.
En outre, les chats pourraient naviguer par un autre paramètre - les étoiles. Les phoques communs (Phoca vitulina) peuvent déterminer où se trouve l'étoile polaire et la suivre, selon la recherche. Dans une expérience utilisant un ciel nocturne simulé, les phoques ont nagé vers l'étoile la plus brillante.
Dans la nature, les phoques doivent naviguer en haute mer pour trouver des aires d'alimentation, qui peuvent être à des centaines de kilomètres.
Le chercheur Dr Bjorn Mok a déclaré à l'époque: "Les phoques peuvent se souvenir de la position des étoiles par rapport à leur zone d'alimentation au crépuscule et à l'aube quand ils voient à la fois les étoiles et la terre."
Des animaux inhabituels remontent à la surface chaque nuit
Sous le couvert de la nuit, des animaux rares migrent vers la surface de l'océan à la recherche de proies. Le calmar de Humboldt est l'un des animaux marins les plus remarquables que l'on puisse voir à la surface de l'eau.
Pendant la journée, il vit généralement dans les profondeurs de l'océan Pacifique oriental dans les eaux du plateau profond au large de la côte ouest des Amériques, et chaque nuit, comme beaucoup d'autres animaux marins, il migre vers le haut à la recherche de nourriture. La migration verticale est le processus par lequel les animaux marins remontent à la surface au crépuscule et redescendent à l'aube. Ce phénomène est très courant.
«Le calmar de Humboldt suit sa principale proie, les soi-disant anchois incandescents», explique le professeur Paul Rodhouse, professeur émérite au British Institute for Antarctic Research et ancien chef de sa division des sciences biologiques. Les anchois incandescents suivent à leur tour le zooplancton qui migre verticalement. Étant donné que de nombreux animaux marins dépendent du zooplancton, «les maillons restants de la chaîne alimentaire suivront», déclare le professeur Rodhaus.
«Il s'agit d'un énorme mouvement quotidien de biomasse», explique Rodhaus. «Plus de mille mètres. Certains calamars migrent plus d'un kilomètre par jour."
Le calmar de Humboldt est l'une des espèces les plus étonnantes qui remontent à la surface de l'eau chaque nuit. Pour sa capacité à changer de couleur et à briller en rouge vif, il est appelé le "diable rouge". Et malgré le fait qu'ils soient plus petits que des calmars géants de 13 mètres, ils peuvent atteindre un mètre et demi de longueur. Ces prédateurs très agressifs attrapent la nourriture avec de puissants tentacules et ventouses et les déchirent avec leurs dents. L'histoire a même enregistré plusieurs attaques contre des personnes.
Mais même ces animaux féroces sont la proie de prédateurs encore plus grands tels que l'espadon ou le requin.
"Bien sûr, ils sont tous actifs la nuit pour éviter d'être attaqués par de plus grands prédateurs", explique le professeur Rodhaus. "Ainsi, pour réduire le risque d'être mangés, ils doivent descendre dans des eaux profondes et sombres la nuit."