La science derrière les lacs bioluminescents

Des lucioles aux vers luisants en passant par la baudroie des grands fonds, de nombreux animaux ont la capacité d’émettre de la lumière. Cette lumière est connue sous le nom de bioluminescence et est souvent observée chez les vertébrés et invertébrés marins. Causé par une réaction chimique entre un substrat et une enzyme chez ces animaux, il s'agit de l'un des processus les plus uniques de la nature.

Cependant, outre les animaux, les lacs sont également connus pour être bioluminescents, et ces lacs font partie des monuments naturels les plus charmants, surtout lorsqu'ils brillent la nuit. Mais puisque les lacs eux-mêmes ne sont pas vivants, comment cela fonctionne-t-il ? Explorez la science derrière les lacs bioluminescents, parmi lesquels certains des plus renommés au monde.

Qu'est-ce que la bioluminescence

L’émission de lumière provenant des êtres vivants est connue sous le nom de bioluminescence. Cette lumière est un type de chimiluminescence, ce qui signifie simplement qu'elle est créée par une réaction chimique dans le corps de l'organisme. La réaction chimique elle-même se produit lorsque la luciférine et la luciférase ou une photoprotéine réagissent entre elles. La luciférine est le composé responsable de la production de lumière et détermine la couleur de la lumière, comme le jaune émis par les lucioles. Cela fonctionne également de deux manières, puisque certains organismes, comme les dinoflagellés, produisent leur propre luciférine, tandis que d'autres l'obtiennent par d'autres organismes. Cela peut se produire par le biais de la nourriture, en consommant des organismes qui produisent les leurs, ou par des relations symbiotiques, dans lesquelles les calmars et autres animaux similaires hébergent des bactéries bioluminescentes dans leurs organes.

Des lucioles rayonnantes.

La lumière produite au cours de ce processus est une forme de « lumière froide », ce qui signifie que moins de 20 % de celle-ci génère un rayonnement thermique. La plupart des animaux ont développé cette capacité au fil des millions d’années pour diverses raisons, notamment la défense et la chasse. Par exemple, une lueur vive dans l’obscurité peut dissuader les prédateurs, tandis que d’autres animaux peuvent utiliser la lumière pour imiter d’autres animaux. Chez certains animaux, comme les lucioles, la bioluminescence est utilisée pour attirer les partenaires, en utilisant des modèles de flashs pour signaler leur intérêt pour l'accouplement.

Comment fonctionne la bioluminescence dans les lacs

Bioluminescence la nuit, Jervis Bay, Australie.

Bien que de nombreuses personnes aient vu des animaux capables de briller, des lucioles aux calmars, les lacs sont également connus pour briller. Ces lacs bioluminescents n’ont pas la capacité d’émettre de la lumière par eux-mêmes, et cet effet est provoqué par de grandes populations d’organismes microscopiques, généralement des dinoflagellés. Comme mentionné ci-dessus, les dinoflagellés ont la capacité de produire leur propre luciférine, ce qui leur permet de briller d'une coloration bleue ou verte. Plus précisément, lorsque l'eau est perturbée pour une raison quelconque, du mouvement d'un bateau aux vagues naturelles, la réaction chimique provoquant la bioluminescence est déclenchée, conduisant à des éclats chatoyants dans l'eau.

Photo sous-marine d'algues en fleurs.

Cela dit, ce phénomène est assez rare, et les conditions nécessaires pour y parvenir sont assez difficiles. Les lacs doivent être riches en nutriments pour soutenir de grandes populations de plancton, et dans la plupart des cas, cela se produit dans les lacs d’eau salée lors des proliférations d’algues, qui renforcent les populations de plancton. De plus, les régions plus chaudes sont plus susceptibles d’abriter des dinoflagellés grâce à la croissance démographique favorisée par les conditions météorologiques.

Exemples de lacs bioluminescents

Surplombant la baie d’Ha Long, au Vietnam.

En 2025, il existe environ une douzaine de lacs bioluminescents dans le monde, bien que leur nombre continue de fluctuer en raison des conditions environnementales. Certains des exemples les plus notables de ce phénomène sont la baie Mosquito à Porto Rico, la baie Toyama au Japon et la baie d'Ha Long au Vietnam. La première, Mosquito Bay, est de loin la plus dynamique et détient le record mondial Guinness de la baie bioluminescente la plus brillante au monde. Situé à Vieques, il abrite une importante population de dinoflagellés Pyrodinium bahamense, connus pour leur lueur bleu vif lorsqu'ils sont agités. Cela est dû à une combinaison de conditions, notamment les conditions hydriques, un environnement chaud et un écosystème forestier de mangrove, idéal pour la croissance du plancton. À cette fin, lorsque la nuit tombe, en particulier les soirs sans lune, la baie s'illumine et les visiteurs naviguant sur l'eau créent des ondulations d'un bleu vif.

Algues bioluminescentes illuminant le rivage de Jervis Bay, en Australie.

D'autres eaux lumineuses remarquables, comme la baie de Toyama au Japon, s'illuminent grâce aux calmars lucioles bioluminescents qui migrent près du rivage chaque printemps. Cette migration et cette population compacte de calmars créent une lumière bleu électrique le long du rivage, visible à des kilomètres. Au Vietnam, la baie d'Ha Long offre un autre type de lueur, où de minuscules planctons illuminent l'eau émeraude sous les falaises calcaires. Bien que ces eaux brillantes soient plus courantes dans les climats tropicaux, des cas de lacs bioluminescents ont également été signalés dans des régions comme l'Australie et l'Inde. Ici, les marées changeantes et les conditions riches en nutriments permettent à la lumière d'apparaître brièvement avant de s'estomper à nouveau avec l'environnement changeant.

Sont-ils en sécurité ?

Deux kayaks pagayant dans la baie d'Ha Long, au Vietnam.

Nager dans un lac bioluminescent peut donner l’impression d’entrer dans un autre monde, mais la sécurité doit toujours passer avant tout. La plupart des eaux lumineuses sont inoffensives pour les humains, car la lumière provient de micro-organismes qui ne sont pas dangereux. Cependant, toutes les proliférations ne sont pas sans danger, car certaines espèces de plancton peuvent libérer de légères toxines qui irritent la peau ou les yeux. Pour cette raison, il est préférable de vérifier auprès des guides locaux ou des responsables du parc avant d'entrer dans l'eau. L’utilisation d’un écran solaire respectueux de l’environnement et l’évitement des insectifuges contribuent à protéger l’écosystème fragile et à maintenir l’éclat pour les futurs visiteurs. Lorsqu'elle est vécue de manière responsable, l'expérience de nager à travers des vagues lumineuses est l'une des rencontres les plus magiques avec la nature que les voyageurs puissent vivre.

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Le charme mystérieux des lacs lumineux

Cachés sous le voile sombre de la nuit, les lacs bioluminescents peuvent sembler sortis d’un livre fantastique. La lueur unique du bleu et du vert à chaque mouvement est tout simplement un spectacle magique. Cependant, il s’agit en réalité d’un phénomène assez simple dans lequel de petits organismes réagissent au mouvement par une réaction chimique qui produit de la lumière. Maintenant que vous connaissez la science derrière les lacs bioluminescents, vous pourrez les apprécier un peu plus !