Les cyanobactéries constituent un groupe ancien de microorganismes qui capturent la lumière du soleil comme source d’énergie grâce à des protéines colorées bleues ou rouges (appelées les phycobiliprotéines) en plus d’utiliser la chlorophylle a. Le moment exact de l’apparition sur Terre des premiers microorganismes ressemblant aux cyanobactéries est toujours méconnu en raison de la controverse sur l’interprétation des fossiles précambriens. Cependant, les cyanobactéries semblent avoir atteint la majeure partie de leur biodiversité actuelle il y a au moins 2 milliards d’années.
Les cyanobactéries incluent quelques 2000 espèces réparties dans 150 genres, et elles montrent une grande variété de formes et de tailles. écologiquement, il y a trois groupes majeurs dans l’environnement aquatique :
Espèces produisant des floraisons: Ces espèces forment de grandes colonies qui peuvent produire des floraisons toxiques dans les plans d’eau. Elles tendent à se trouver dans les lacs aux eaux plutôt chaudes, stables et riches en nutriments; elles sont virtuellement absentes des régions polaires.
Espèces formant des tapis: Ces espèces forment des tapis et des films sur les surfaces des roches submergées et les sédiments. Quelques-uns des exemples les plus spectaculaires de ce genre de tapis se retrouvent dans les lacs, les étangs et les cours d’eau peu profonds de l’Arctique et l’Antarctique. Les tapis ont typiquement 1-2 mm d’épaisseur, mais dans certains lacs, les espèces microbiennes peuvent former un tapis mucilagineux de plus de quelques cm d’épaisseur.
Picoplancton: Les espèces picoplantoniques sont les plus petites cellules de cyanobactérie, ayant moins d’un millième de mm de diamètre. Elles sont néanmoins les cyanobactéries les plus abondantes. En fait, deux genres, Synechococcus et Prochlorococcus, sont si largement répandus dans l’océan qu’ils constituent probablement le type de cellule photosynthétique le plus abondant de toute la Biosphère. Les picocyanobactéries sont typiquement retrouvées en faible abondance, voire absentes, des mers froides arctiques, mais elles sont très communes dans les lacs, les étangs et les grandes rivières arctiques.
Micrographie d’une colonie de cellules qui fixent l’azote du genre Nostoc, Haut Arctique canadien.
Tapis continu de cyanobactéries oranges recouvrant le fond d’une marre dans une région de la toundra forestière du Québec subarctique.
Tapis de cyanobactéries poussant dans les lacs et les étangs de la surface de la plateforme de glace de Ward Hunt.
Marre de thermokarst à l’Île Bylot montrant le développement de riches tapis microbiens.
Micrographie en fluorescence de cyanobactéries filamenteuses (ordre des Oscillatoriales) qui dominent souvent les tapis benthiques des les lacs et rivières arctiques.
