Adapté de l'article de JWG Lund, « Algae », « Encyclopaedia of Occupational Health and Safety », 3e édition.
La production mondiale de l'aquaculture s'élevait à 19.3 millions de tonnes en 1992, dont 5.4 millions de tonnes provenaient des plantes. En outre, une grande partie des aliments utilisés dans les fermes piscicoles sont des plantes aquatiques et des algues, contribuant à leur croissance dans le cadre de l'aquaculture.
Les plantes aquatiques qui sont cultivées commercialement comprennent les épinards d'eau, le cresson, les châtaignes d'eau, les tiges de lotus et diverses algues, qui sont cultivées comme aliments à faible coût en Asie et en Afrique. Les plantes aquatiques flottantes qui ont un potentiel commercial sont les lentilles d'eau et la jacinthe d'eau (FAO 1995).
Les algues sont un groupe diversifié d'organismes; si les cyanobactéries (algues bleu-vert) sont incluses, elles se présentent dans une gamme de tailles allant des bactéries (0.2 à 2 microns) aux varechs géants (40 µm). Toutes les algues sont capables de photosynthèse et peuvent libérer de l'oxygène.
Les algues sont presque toutes aquatiques, mais elles peuvent aussi vivre comme un organisme double avec des champignons comme des lichens sur des roches plus sèches et sur des arbres. Les algues se trouvent partout où il y a de l'humidité. Le plancton végétal est presque exclusivement composé d'algues. Les algues abondent dans les lacs et les rivières et au bord de la mer. La glissance des pierres et des rochers, les boues et les décolorations de l'eau sont généralement formées par des agrégations d'algues microscopiques. On les trouve dans les sources chaudes, les champs de neige et la glace antarctique. Sur les montagnes, ils peuvent former des traînées sombres et glissantes (Tintenstriche) qui sont dangereux pour les grimpeurs.
Il n'y a pas d'accord général sur la classification des algues, mais elles sont généralement divisées en 13 grands groupes dont les membres peuvent différer sensiblement d'un groupe à l'autre en couleur. Les algues bleu-vert (Cyanophyta) sont également considérées par de nombreux microbiologistes comme des bactéries (Cyanobactéries) car ce sont des procaryotes, dépourvus des noyaux membranaires et des autres organites des organismes eucaryotes. Ils sont probablement les descendants des premiers organismes photosynthétiques et leurs fossiles ont été trouvés dans des roches vieilles d'environ 2 milliards d'années. L'algue verte (Chlorophyta), à laquelle appartient Chlorella, possède de nombreuses caractéristiques des autres plantes vertes. Certaines sont des algues, comme la plupart des algues rouges (Rhodophyta) et brunes (Phaeophyta). Les chrysophytes, généralement de couleur jaune ou brunâtre, comprennent les diatomées, des algues aux parois en dioxyde de silicium polymérisé. Leurs restes fossiles forment des gisements de valeur industrielle (Kieselguhr, diatomite, terre de diatomées). Les diatomées sont la base principale de la vie dans les océans et contribuent à environ 20 à 25 % de la production végétale mondiale. Les dinoflagellés (Dinophyta) sont des algues nageant librement, particulièrement communes dans la mer ; certains sont toxiques.
Les usages
La culture de l'eau peut varier considérablement du cycle de croissance traditionnel de 2 mois au cycle de croissance annuel de la plantation, puis de la fertilisation et de l'entretien des plantes, suivi de la récolte, de la transformation, du stockage et de la vente. Parfois, le cycle est compressé à 1 jour, comme dans l'élevage de lentilles d'eau. La lentille d'eau est la plus petite plante à fleurs.
Certaines algues ont une valeur commerciale en tant que sources d'alginates, de carraghénine et d'agar, qui sont utilisées dans l'industrie et la médecine (textiles, additifs alimentaires, cosmétiques, pharmaceutiques, émulsifiants, etc.). L'agar est le milieu solide standard sur lequel les bactéries et autres micro-organismes sont cultivés. En Extrême-Orient, en particulier au Japon, une variété d'algues sont utilisées comme nourriture humaine. Les algues sont de bons engrais, mais leur utilisation diminue en raison des coûts de main-d'œuvre et de la disponibilité d'engrais artificiels relativement bon marché. Les algues jouent un rôle important dans les piscicultures tropicales et dans les rizières. Ces derniers sont généralement riches en cyanophytes, dont certaines espèces peuvent utiliser l'azote gazeux comme seule source de nutriments azotés. Comme le riz est l'aliment de base de la majorité de la race humaine, la croissance des algues dans les rizières fait l'objet d'études intensives dans des pays comme l'Inde et le Japon. Certaines algues ont été utilisées comme source d'iode et de brome.
L'utilisation d'algues microscopiques cultivées industriellement a souvent été préconisée pour l'alimentation humaine et a un potentiel de rendements très élevés par unité de surface. Cependant, le coût de l'assèchement a été un obstacle.
Là où il y a un bon climat et des terres peu coûteuses, les algues peuvent être utilisées dans le cadre du processus de purification des eaux usées et récoltées comme nourriture pour animaux. Bien qu'elles soient une partie utile du monde vivant des réservoirs, trop d'algues peuvent sérieusement entraver ou augmenter le coût de l'approvisionnement en eau. Dans les piscines, les poisons algaux (algicides) peuvent être utilisés pour contrôler la croissance des algues, mais, à l'exception du cuivre à faible concentration, ces substances ne peuvent pas être ajoutées à l'eau ou aux fournitures domestiques. Le surenrichissement de l'eau en nutriments, notamment en phosphore, avec pour conséquence une croissance excessive d'algues, est un problème majeur dans certaines régions et a conduit à interdire l'utilisation de détergents riches en phosphore. La meilleure solution consiste à éliminer chimiquement l'excès de phosphore dans une station d'épuration.
La lentille d'eau et une jacinthe d'eau sont des aliments potentiels pour le bétail, un apport de compost ou un combustible. Les plantes aquatiques sont également utilisées comme nourriture pour les poissons non carnivores. Les fermes piscicoles produisent trois produits primaires : les poissons, les crevettes et les mollusques. Parmi les poissons à nageoires, 85 % sont constitués d'espèces non carnivores, principalement la carpe. Les crevettes et les mollusques dépendent des algues (FAO 1995).
Dangers
Les croissances abondantes d'algues d'eau douce contiennent souvent des algues bleu-vert potentiellement toxiques. Il est peu probable que de telles «efflorescences aquatiques» nuisent aux humains car l'eau est si désagréable à boire qu'il est peu probable qu'il avale une quantité importante et donc dangereuse d'algues. D'autre part, le bétail peut être tué, en particulier dans les zones chaudes et sèches où aucune autre source d'eau ne peut être disponible. L'intoxication paralysante par les coquillages est causée par des algues (dinoflagellés) dont les coquillages se nourrissent et dont ils concentrent la puissante toxine dans leur corps sans se nuire apparemment. Les humains, ainsi que les animaux marins, peuvent être blessés ou tués par la toxine.
Prymnesium (Chrysophyta) est très toxique pour les poissons et prospère dans les eaux faiblement ou modérément salines. Il représentait une menace majeure pour la pisciculture en Israël jusqu'à ce que la recherche fournisse une méthode pratique pour détecter la présence de la toxine avant qu'elle n'atteigne des proportions mortelles. Un membre incolore de l'algue verte (Prototheca) infecte de temps à autre les humains et d'autres mammifères.
Il y a eu quelques rapports d'algues causant des irritations cutanées. Oscillatoria nigroviridis sont connus pour provoquer des dermatites. En eau douce, Anaebaena, Lyngbya majuscula et Schizothrix peuvent provoquer des dermatites de contact. Les algues rouges sont connues pour provoquer une détresse respiratoire. Les diatomées contiennent de la silice, elles pourraient donc présenter un risque de silicose sous forme de poussière. La noyade est un danger lorsque l'on travaille dans des eaux plus profondes tout en cultivant et en récoltant des plantes aquatiques et des algues. L'utilisation d'algicides présente également des risques, et les précautions indiquées sur l'étiquette du pesticide doivent être suivies.