La bioluminescence : s’éclairer grâce aux bactéries marines

Focus    22 mars 2023
bioluminescence

Vous avez peut-être déjà entendu parler de bioluminescence ? Il s’agit d’un phénomène fascinant où des organismes vivants produisent de la lumière grâce à des réactions biochimiques internes.
Comment ce phénomène se produit-il ? Quelles sont ses utilisations ? Nous allons vous éclairer sur ce phénomène naturel qui intéresse la recherche pour de nombreuses applications.

Qu’est-ce que la bioluminescence ?

La bioluminescence est la production et l’émission de lumière par un organisme vivant.
Cette lumière est produite par une réaction de l’organisme qui transforme l’énergie chimique en énergie lumineuse. Ce phénomène est observé notamment chez les organismes marins comme le phytoplancton, le krill ou certains poissons. Ils produisent de la lumière bleue ou verte dans les mers et les océans à la manière des lucioles, sur Terre.

76% des organismes péagiques produisent de la bioluminescence

La bioluminescence : une réaction chimique

La réaction chimique s’opère entre une protéine substrat, qu’on appelle la luciférine, et une enzyme, la luciférase. La luciférine et la luciférase s’associent pour former un ensemble qui permet l’oxydation de la luciférine. Grâce à ce phénomène d’oxydation, la luciférine passe d’un état stable à un état électroniquement excité et instable. Une fois l’oxydation terminée, la luciférine retourne à son état stable et émet alors un photon qui produit de la lumière.
Et la magie s’opère alors. Cette réaction produit de la lumière sans générer de chaleur. La lumière produite peut être de différentes couleurs allant du vert au bleu en passant par le rouge.

Quels organismes marins produisent de la bioluminescence ?

Quelques espèces terrestres sont bioluminescentes comme les lucioles, les vers, les champignons ou bien les coléoptères.
La plupart des animaux marins produisent leur propre lumière ou hébergent des bactéries qui le font. On répertorie au moins 1500 espèces de poissons bioluminescents.
Le recours à la bioluminescence peut servir à communiquer, traquer les proies, se camoufler, se défendre.

Parmi les plus célèbres spécimens, on observe :
Les poissons-pêcheurs
La femelle est dotée d’un leurre bioluminescent pour appâter ses proies.
Le calamar de Hawaï
Il utilise la bioluminescence pour se camoufler au clair de Lune en surface.
Les méduses
Elles sont capables d’émettre des flashs lumineux pour désorienter les prédateurs et s’échapper.
Le plancton
Certaines espèces de dinoflagellés s'illuminent grâce à une réaction chimique similaire à celle des lucioles. La lumière émise par le plancton est généralement bleue et peut parfois être si intense qu’elle tire vers le blanc.

La bioluminescence est-elle une solution d’avenir pour éclairer les villes ?

Peut-on sérieusement imaginer la bioluminescence comme une solution d’avenir pour s’éclairer demain ? Des projets sont à l’étude pour étudier les possibilités de remplacer demain la lumière artificielle par de la bioluminescence.
La ville de Rambouillet dans les Yvelines est la première commune française à expérimenter cette source lumineuse venue du fond des mers pour éclairer une place publique. Le dispositif, intégré à du mobilier urbain, a été imaginé par la start-up française Glowee, basée à Evry dans l’Essonne. Deux ans de travail ont été nécessaires à l’entreprise avant de lancer cette expérimentation prometteuse à Rambouillet. Connaître les bactéries, sélectionner les plus performantes, tester leur évolution en culture, les faire se développer…tels sont les défis auxquels la société Glowee a répondu pour mettre en place cette nouvelle solution.

La municipalité de Rambouillet a investi 100 000 euros sur ce projet espérant, à terme, réduire la consommation d’électricité de la ville en optant pour un éclairage public alternatif moins polluant. Plusieurs collectivités, des aménageurs ou des promoteurs s’intéressent déjà au procédé et se sont engagés dans des projets.
Bien qu’à ses débuts, la bioluminescence utilisée dans le paysage urbain s’avère être une solution plutôt prometteuse. À suivre…

Tripedalia cystophora

Partager cet article