Elles regroupent des organismes variés dont les tailles peuvent aller de quelquesmicromètres à plus d'un mètre et dont les aspects peuvent être très divers. Certaines algues vertes, lesStreptophyta, sont à l'origine des plantes terrestres. Cette hypothèse serait confirmée par la présence de chlorophyllea etb dans les deux cas, ainsi qu'une ressemblance des différentes partie de la plante et de l'algue et des étudesphylogénétiques.
Les algues vertes ne forment pas un groupe évolutif complet et cohérent ; elles sont représentées par différents taxons qui ne sont pas phylogénétiquement apparentés. L'origine et la date d'apparition des différents groupes d'algues vertes sont encore très discutées[1].
Certaines algues vertes sont défavorablement célèbres comme indicateurs des dérèglements de l'environnement causés par l'homme (pollution par les nitrates et phosphates, réchauffement climatique, introductions d'espèces invasives...) : ce sont par exemple lesulves, appelées aussilaitues de mer, impliquées dans l'extension desmarées vertes ou laCaulerpa taxifolia, espèce tropicale qui envahit les fondsméditerranéens. Mais la plupart des espèces ne témoignent que de l'adaptation spécifique à certaines conditions naturelles, couvrant des types de milieux très diversifiés. Dans les eaux douces notamment, ce sont majoritairement des algues vertes qui sont présentes. Quelques espèces se sont également adaptées à la vie terrestre aérienne, seules ou en association symbiotiques avec des bactéries et/ou champignons (pour former deslichens).
Tous les végétaux aquatiques de couleur verte ne sont cependant pas obligatoirement des algues vertes. Certaines espèces appartenant à d'autres groupes d'algues peuvent occasionnellement laisser transparaître une couleur verte dominante, mais aussi certaines plantes terrestresembryophytes sont retournées secondairement à l'eau.
Lesalgues rouges sont apparues il y a 1,2 à 1,4 milliard d'années, après lescyanobactéries (anciennement appelées algues bleues) qui ont précédemment provoqué, par l'action cumulée de laphotosynthèse, le bouleversement planétaire appelé laGrande Oxydation. Elles ont profité des nouvelles conditions écologiques, notamment de l'apparition de lacouche d'ozone stratosphérique qui filtre la plus grande partie du rayonnementsolaireultraviolet et qui protège de son effet biocide, pour occuper dans les océans uneniche écologique proche de la surface. Cyanobactéries et algues rouges ont libéré par la photosynthèse une grande quantité d'oxygène qui a favorisé la formation de lacouche d'ozone réduisant encore plus l'influence nocive des rayonnements solaire ultraviolets. Ce phénomène a permis aux algues vertes de s'installer dans une niche écologique encore plus proche de la surface[2].
Une lignée d'algues vertes, proche du groupe descharophytes acolonisé les terres émergées, donnant naissance auxembryophytes (i.e. les plantes terrestres). Lors de la baisse du niveau des océans, ces algues vertes évoluaient probablement en eau douce en étant capables de supporter des émersions temporaires grâce peut-être à une associationsymbiotique de typemycophycobiose qui permet de résister à ladessiccation[3].
Les algues vertes (comme toutes lesalgues) jouent un rôle majeur dans les cycles géobiologiques ducarbone et de l'oxygène, mais aussi de l'azote.
Elles sont par exemple utilisées pour consommer du gaz carbonique, produire du biodiesel ou encore capter des métaux lourds provenant des rejets industriels.
Les ulves prolifèrent surtout, provoquant desmarées vertes, dans des baies à configuration bien particulière (sableuses et en pente douce) où l'eau ne se renouvelle que partiellement d'une marée à l'autre et qui sont alimentées en eau douce par un ou plusieursfleuves côtiers chargés en nitrates en raison de la fertilisation excessive des sols ou de l'importance des élevages, surtout hors-sol, dans leurbassin-versant. C'est le cas, par exemple enBretagne, dans labaie de Saint-Brieuc et dans la baie de Saint-Michel en Grèves (lalieue de Grève) en Cotes d'Armor[4], mais aussi en baie de Douarnenez et Kerlaz, dans le Finistère[5].
En dépit de leur nom, les algues vertes peuvent présenter différentes couleurs : vert foncé à vert clair commeUlva lactuca[6], vert vif à sombre à l'état végétatif et brun-jaunâtre en période de reproduction comme lesSpirogyra[7], vert à orange vif commeTrentepohlia[8], rose-orangé commeDunaliella salina[9], ou rouge comme différentes espèces des genresChlamydomonas,Chloromonas,Trebouxia etStichococcus qui peuvent colorer la neige en rouge[10].