Jäävetikad ja lumevetikad on vetikad ja tsüanobakterid, mis kasvavad pikaajalistel lume- ja jääväljadel, nagu liustikud. Kui lume- ja jääkristallide vahel on vedel vesi, võivad nad suvekuudel värvida pinna roheliseks, kollaseks või punaseks. Mõnede liikide punane pigment on rakusisene kaitse liigse visuaalse valguse ja päikese ultraviolettkiirguse eest, mis muidu võib põhjustada fotosünteesi fotoinhibeerimist või mutatsioone. Ilma selleta kannataksid vetikad pinnal kromosoomikatkestuste ja DNA-mutatsioonide käes.
Merejääl on ka jäävetikakooslusi. Need vetikad (peamiselt diatoomid) on polaarsetes ökosüsteemides (eriti Antarktikas) olulised, sest nad pakuvad toitu krillile. Krillid kraapivad vetikaid jää aluspinnalt, mis on vetikate poolt pruuniks värvitud. Vetikad võivad olla jääkristallide vahel või nende külge kinnitunud, jääkristallide vahelistes veekanalites või soolases vees.
Lume- ja jäävetikate levik ja välimus. Lumevetikad esinevad nii polaarsetes piirkondades kui ka kõrgmäestikes üle maailma. Tuntud nähtus on nn „vesimelonilumi“ ehk punane lumi, mida põhjustavad punakaspigmentsete vetikate massilised õitsengud (näiteks sugukonnast Chlamydomonas ja hiljem kirjeldatud perekondadest nagu Sanguina). Lume- ja jäävetikate värvused ulatuvad rohelisest ja kollasest kuni oranži ja sügavpunaseni, sõltuvalt pigmentidest ja vetika arengustaadiumist.
Adaptatsioonid ja ellujäämisstrateegiad. Need vetikad on kohastunud ekstreemseteks tingimusteks: nad talletavad lipiide ja varuaineid, moodustavad vastseks olekuks kestvaid tsüste ning sünteesivad fotokaitsepigmente (nt karotinoidid, sh astaksantiinilaadsed ühendid) ja muid ühendeid, mis neelavad UV-kiirgust. Mõned liigid toodavad ka valgusid stabiliseerivaid ja jääsulamist takistavaid molekule (antifriisilaadsed valgud), mis aitavad neil püsida jää- ja lumekihtide niisketes mikrokeskkondades.
- Fotokaitse: tumedamad pigmendid kaitsevad fotosüsteeme liigse valguse eest ja vähendavad DNA- kahjustusi.
- Varustamine ja talitlused: vetikad toodavad orgaanilist ainet ja hapnikku, panustades kohalikku toiduahelasse.
- Elutsükkel: paljud liigid võivad minna talveks latentsele etapile (tsüstid) ja aktiveeruvad taas sulavee tekkides.
Mõju kliimale ja sulamisele. Suured vetikaõitsengud lumel ja jääpinnal muudavad pinna tumedamaks (alambedo vähenemine), mis omakorda suurendab päikeseenergia neeldumist ja võib kiirendada sulamist. See tekitab potentsiaalse tagasiside, kus vetikate massiline esinemine soodustab sulamist ja rohkem vedeliku olemasolu soodustab vetikate kasvamist.
Roll ökosüsteemis ja toiduahelas. Merejääl olevad jäävetikad—eriti diatoomid—on polaarökosüsteemide primaarne produktant jääaluste toitlike biotsooni jaoks. Erinevad organismid, sealhulgas mikrofauna, krill ja mõned kalad, kasutavad neid toiduks. Nagu tekstis mainitud, kraapivad krillid vetikaid jää alt ning see on eriti oluline Antarktika ökosüsteemi energia- ja toitainete ringluses.
Teadusuuringud ja inimtegevus. Lume- ja jäävetikate uurimine aitab mõista polaarset tootlikkust, globaalseid süsinikuringeid ja kliimamuutuste mõjusid. Need vetikad on ka biomarkerid: nende esinemine, liigid ja pigmentatsioon võivad anda infot muutunud temperatuuri- ja sulamistrendide kohta. Samaaegselt võivad matkajaid ja suusatajaid häirida punane või roosa lumi, kuid see ei ole tavaliselt ohtlik inimestele.
Kokkuvõte. Jää- ja lumevetikad on spetsialiseerunud mikroorganismid, kelle pigmentatsioon ja biokeemilised kohandused võimaldavad neil elada ja fotosünteesida ekstreemsetes lume- ja jääkeskkondades. Nad mõjutavad nii kohalikku ökoloogiat — olles toiduks krillile ja teistele organismidele — kui ka laiemat kliimasüsteemi läbi albedomuutuste ja süsiniku ringluse. Nende uurimine annab väärtuslikku teavet nii ökosüsteemide toimimise kui ka kliimamuutuste mõjude kohta.
