Utilisation des pigments chlorophylliens et caroténoïdes comme biomarqueurs : les pigments algaux comme biomarqueurs de la composition du phytoplancton

Depuis des études réalisées essentiellement en milieu marin dans les années 80, on sait qu'il est possible de reconstituer la composition phytoplanctonique à partir de pigments caroténoïdes spécifiques de différentes classes d'algues, analysés en HPLC. La méthode de calcul la plus répandue est basée sur l'obtention, par régression multiple, des rapports entre la chlorophylle a et les caroténoïdes marqueurs des principaux groupes d'algues planctoniques. Le résultat final du calcul est l'estimation de la biomasse des classes d'algues en équivalents chlorophylle a. Couplée à d'autres méthodes, l'approche par les pigments permet d'envisager de traiter de façon quasi automatique de grandes séries d'échantillons et de réaliser, par exemple, des suivis à grande échelle ou, à l'opposé, des études fines des variations spatiales et temporelles de la composition algale. Le dosage des pigments permet également de mettre en évidence le développement de bactéries phototrophes dans les eaux profondes anoxiques. La validité de la technique peut être démontrée, notamment par la similitude des rapports chla/xanthophylles obtenus en milieu marin, en estuaire et, plus rarement, en milieu lacustre. Cette méthode basée sur les principaux marqueurs a cependant ses limites: elle ne peut en effet distinguer des classes ayant des compositions pigmentaires proches, comme par exemple les diatomées et les Chrysophycées. Une approche qui résout cette imperfection est celle de CHEMTAX, logiciel mis au point par des océanographes australiens, qui offre la possibilité d'évaluer la biomasse sur base de plusieurs pigments par classe d'algues. Des applications de CHEMTAX sur diverses séries de données de phytoplancton d'eau douce ont été réalisées : les lacs LTER, Nord du Wisconsin, USA (Descy et al., 2000), la Meuse belge (années 1997-1998), les lacs de barrage de Bütgenbach, de Robertville et d'Esch-sur-Sûre.