L’ablation fournit des macronutriments clés (azote et phosphore) aux algues de glace du nord-ouest du Groenland

Pourquoi la glace sombre au Groenland compte

Par temps estival au Groenland, certaines parties de la calotte deviennent visiblement plus sombres. Il ne s’agit pas de suie ou de saleté industrielle, mais de communautés prospères de petites algues qui colorent la surface de la glace et augmentent son absorption du rayonnement solaire. Une glace plus sombre fond plus rapidement, contribuant à l’élévation du niveau de la mer. Les scientifiques soupçonnent depuis longtemps qu’une pénurie de nutriments clés, en particulier le phosphore et l’azote, pourrait limiter la croissance de ces algues. Cette étude pose une question apparemment simple : la fonte de la glace elle‑même fournit‑elle déjà suffisamment de ces nutriments pour alimenter la croissance des algues ?

Une vie végétale cachée sur la glace

Les algues vivant sur la glace nue du Groenland sont de minuscules parentes des plantes terrestres, colorées en violet foncé par des pigments de protection. Lorsqu’elles prolifèrent en grand nombre, elles peuvent réduire sensiblement la réflectivité de la glace et accélérer la fonte sur de larges surfaces. Mais, comme les cultures dans un champ, leur croissance dépend d’ingrédients de base tels que le carbone, l’azote et le phosphore. Le carbone est facile à trouver dans l’air, tandis que l’azote et le phosphore étaient considérés comme rares à la surface de la glace, peut‑être apportés uniquement en faibles doses par la poussière transportée par le vent ou les chutes de neige. Des mesures antérieures ne détectaient souvent pas du tout ces nutriments, conduisant à l’idée que le phosphore surtout limitait la croissance des algues.

Approfondir l’étude de la glace

Pour tester cette hypothèse, les chercheurs ont prélevé des échantillons de glace à deux endroits du nord‑ouest du Groenland : la calotte glaciaire de Qaanaaq et une zone voisine de l’Inlandsis principal. À chaque site, ils ont collecté la couche supérieure lâche et poreuse connue sous le nom de croûte d’altération, la fine zone juste en dessous, et la glace solide et non altérée à environ un mètre de profondeur. Ils ont ensuite fait fondre et filtré les échantillons et utilisé un analyseur sur mesure très sensible pour mesurer l’azote et le phosphore dissous à l’échelle des milliardièmes de mole, bien en‑dessous des limites de détection des méthodes standards. Ils ont aussi compté le nombre de cellules d’algues présentes dans la glace de surface et examiné les particules minérales des échantillons pour identifier les types de fragments rocheux mélangés à la glace.

Ce que contient vraiment l’eau de fonte

Les résultats montrent que l’azote dissous et le phosphore dissous sont présents tout au long de la colonne de glace, pas seulement à la surface. Les concentrations sont faibles, mais réelles et mesurables, et les couches de surface contiennent en particulier assez de phosphore pour soutenir les algues abondantes qui s’y trouvent. L’azote à la surface apparaît en partie appauvri, en accord avec une absorption active par les micro‑organismes, tandis que les glaces plus profondes affichent des niveaux quelque peu plus élevés. La composition de la poussière minérale variait selon les sites et comprenait des feldspaths susceptibles de contenir des traces d’azote et de phosphore, mais l’étude a montré que la glace elle‑même stocke déjà ces nutriments, sans qu’il soit nécessaire d’invoquer un rôle fertilisant majeur de minéraux particulièrement riches en phosphore. Des formes organiques d’azote et de phosphore étaient également présentes, bien que certaines puissent provenir de cellules mortes ou endommagées lors de la manipulation des échantillons.

Quelle quantité de fonte suffit

L’équipe s’est ensuite demandé si la fonte saisonnière de la glace — appelée ablation — pouvait, à elle seule, acheminer depuis la profondeur suffisamment de nutriments pour nourrir les algues vivant à la surface. En utilisant des nombres cellulaires typiques, la teneur en carbone connue d’une cellule d’algue et les rapports mesurés carbone/azote et carbone/phosphore, ils ont estimé la quantité d’azote et de phosphore stockée dans la biomasse algale vivante par millilitre de glace de surface. En comparant ces valeurs aux concentrations de nutriments dans la glace plus profonde et non altérée, ils ont calculé l’épaisseur de glace qui doit fondre chaque année pour fournir une quantité équivalente d’azote et de phosphore. Pour les deux sites étudiés, la fonte requise était inférieure ou comparable à la fonte annuelle réelle mesurée ces dernières années. Lorsqu’ils ont inclus les formes organiques de nutriments susceptibles d’être recyclées par d’autres microbes, l’excédent apparent d’azote et de phosphore disponibles est devenu encore plus important.

Ce que cela signifie pour l’avenir du Groenland

En termes simples, l’étude conclut que l’abaissement lent mais régulier de la surface de la glace chaque été apporte naturellement plus d’azote et de phosphore que ne peuvent en stocker les algues glaciaires dans leurs cellules. À l’échelle saisonnière, ces nutriments de base sont peu susceptibles d’être le principal frein à la croissance des algues aux sites étudiés. Ce sont plutôt des facteurs tels que la durée pendant laquelle la glace reste nue, la quantité de lumière solaire reçue et des épuisements locaux temporaires de nutriments qui détermineront quand et où les algues prospèrent. Parce que les communautés algales florissantes assombrissent la glace et accélèrent la fonte, le fait de reconnaître que l’ablation est elle‑même une source majeure de nutriments aide les scientifiques à mieux prévoir comment les processus biologiques interagiront avec le réchauffement climatique pour façonner l’avenir de la calotte glaciaire du Groenland.

Citation: Gill-Olivas, B., Forjanes, P., Turpin-Jelfs, T.C. et al. Ablation provides key macronutrients (nitrogen and phosphorous) to glacier ice algae in NW Greenland. Nat Commun 17, 2129 (2026). https://doi.org/10.1038/s41467-026-68625-8

Mots-clés: Algues de glace du Groenland, limitation par les nutriments, phosphore et azote, fusion des glaciers, assombrissement de la calotte glaciaire