El fenómeno nocturno de los mares lechosos, explicado por la ciencia

pictured here is the ocean at night. Scientists have been exploring a rare phenomenon whereby the ocean turns a luminous colour, called milky seas
For centuries, a rare nocturnal phenomenon has occurred called 'milky seas'.Image: Unsplash/Lukas Robertson
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  • Los «mares lechosos» son un 'raro fenómeno nocturno en el que la superficie del océano emite un brillo intenso y constante'.

  • Se han observado durante siglos, pueden cubrir miles de millas cuadradas y algunos duran más de un mes seguido.

  • Los científicos han descubierto que los mares lechosos son causados por bacterias luminosas colonizadoras.

  • Mediante una nueva técnica que utiliza satélites, los expertos también han encontrado un nuevo método para detectar mares lechosos.

"Todo el aspecto del océano era como una llanura cubierta de nieve. Apenas había una nube en el cielo, pero el firmamento … parecía tan negro como si se desatara una tormenta. La escena era de una grandeza terrible: el mar se había convertido en fósforo, y los cielos, suspendidos en la oscuridad, y las estrellas apagándose, parecían indicar que toda la naturaleza se preparaba para aquella última gran conflagración que nos enseñan a creer que aniquilará este mundo material.”

– Capitán Kingman del clíper estadounidense Shooting Star, frente a la costa de Java, Indonesia, 1854.

Durante siglos, los marineros han relatado encuentros extraños como el que se acaba de describir. Estos fenómenos se denominan mares lechosos. Se trata de un raro fenómeno nocturno en el que la superficie del océano emite un brillo intenso y constante. Pueden cubrir miles de millas cuadradas y, gracias a los vívidos relatos de marineros del siglo XIX como el capitán Kingman, los mares lechosos forman parte bien conocida del folclore marítimo. Pero, debido a su naturaleza remota y esquiva, son extremadamente difíciles de estudiar, por lo que siguen siendo más una parte de ese folclore que de la ciencia.

Soy profesor de ciencias atmosféricas especializado en satélites utilizados para estudiar la Tierra. Gracias a una generación de satélites de última generación, mis colegas y yo hemos desarrollado una nueva forma de detectar mares lechosos. Con esta técnica, pretendemos conocer estas aguas luminosas a distancia y guiar a los buques de investigación hasta ellas, para empezar a conciliar los relatos surrealistas con el conocimiento científico.

Relatos de marineros sobre los mares lechosos

Hasta la fecha, solo un buque de investigación se ha encontrado nunca con un mar lechoso. Su tripulación recogió muestras y encontró una cepa de bacterias luminosas llamada Vibrio harveyi que colonizaba algas en la superficie del agua.

La bioluminiscencia de los mares lechosos está causada por un tipo de bacteria.Image: Steve. H. D. Haddock/MBARI, CC BY-ND

A diferencia de la bioluminiscencia que se produce cerca de la costa, donde pequeños organismos llamados dinoflagelados emiten destellos brillantes cuando se perturban, las bacterias luminosas funcionan de una forma totalmente distinta. Una vez que su población alcanza un tamaño suficiente –unos 100 millones de células individuales por mililitro de agua–, se activa una especie de interruptor biológico interno y todas empiezan a brillar de forma constante.

Las bacterias luminosas hacen que las partículas que colonizan brillen. Los investigadores creen que la finalidad de este brillo podría ser atraer a los peces que se las comen. Estas bacterias prosperan en el intestino de los peces, por lo que, cuando sus poblaciones crecen demasiado para su principal fuente de alimento, el estómago de un pez se convierte en una excelente segunda opción. De hecho, si entra en una cámara frigorífica de pescado y apaga la luz, puede que observe que algunos peces emiten un brillo azul verdoso – esto es luz bacteriana.

Ahora imagine que un número gigantesco de bacterias, repartidas por una vasta extensión de mar abierto, empezara a brillar simultáneamente. Así se forma un mar lechoso.

Aunque los biólogos saben mucho sobre estas bacterias, lo que causa estas enormes manifestaciones sigue siendo un misterio. Si las bacterias que crecen sobre las algas fueran la causa principal de los mares lechosos, se producirían en todas partes y en todo momento. Sin embargo, según los informes de superficie, solo se producen unos dos o tres mares lechosos al año en todo el mundo, principalmente en las aguas del noroeste del océano Índico y frente a la costa de Indonesia.

Los investigadores encontraron un evento de mar lechoso frente a la costa de Somalia, que aquí se ve como una pálida franja en la imagen superior izquierda. Los demás paneles muestran la temperatura de la superficie del mar, las corrientes oceánicas y la clorofila. Image: Steven D. Miller/NOAA

Soluciones satelitales

Si los científicos quieren saber más sobre los mares lechosos, necesitan llegar a uno mientras está ocurriendo. El problema es que son tan esquivos que ha sido casi imposible tomar muestras de ellos. Aquí es donde entra en juego mi investigación.

Los satélites ofrecen una forma práctica de vigilar los vastos océanos, pero se necesita un instrumento especial capaz de detectar una luz unas 100 millones de veces más tenue que la luz del día. Mis colegas y yo exploramos por primera vez el potencial de los satélites en 2004, cuando utilizamos imágenes de satélites militares de Estados Unidos para confirmar un mar lechoso que un buque mercante británico, el SS Lima, comunicó en 1995. Pero las imágenes de estos satélites eran muy ruidosas y no había forma de usarlas como herramienta de búsqueda.

Teníamos que esperar a un instrumento mejor: la Banda Día/Noche, prevista para la nueva constelación de satélites de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica. El nuevo sensor entró en funcionamiento a finales de 2011, pero nuestras esperanzas se vieron truncadas inicialmente cuando nos dimos cuenta de que la alta sensibilidad de la Banda Día/Noche también detectaba la luz emitida por las moléculas de aire. Fueron necesarios años de estudio de las imágenes de la Banda Día/Noche para poder interpretar lo que estábamos viendo.

Por fin, en una noche despejada y sin luna a principios de 2018, apareció en las imágenes de la Banda Día/Noche, frente a la costa de Somalia, un extraño rasgo con forma de franja. Lo comparamos con las imágenes de las noches anteriores y posteriores. Mientras las nubes y los rasgos de brillo atmosférico cambiaban, la franja permanecía. ¡Habíamos encontrado un mar lechoso! Y ahora sabíamos cómo buscarlos.

Este mar lechoso frente a la costa de Java tenía el tamaño de Kentucky y duró más de un mes.Image: Steven D. Miller/NOAA

El momento “¡ajá!” que reveló todo el potencial de la Banda Día/Noche llegó en 2019. Estaba examinando las imágenes en busca de nubes que se hacían pasar por mares lechosos cuando me topé con un evento asombroso al sur de la isla de Java. Observaba un enorme remolino de océano luminoso que abarcaba más de 40 000 millas cuadradas (100 000 km²), aproximadamente el tamaño de Kentucky. Las imágenes de los nuevos sensores ofrecían un nivel de detalle y claridad que no había imaginado posible. Observé asombrado cómo el brillo se desplazaba y transformaba lentamente con las corrientes oceánicas.

Aprendimos mucho de este caso decisivo: cómo los mares lechosos están relacionados con la temperatura de la superficie del mar, la biomasa y las corrientes, pistas importantes para comprender su formación. ¿Y el número estimado de bacterias implicadas? Aproximadamente cien mil trillones de células, casi el número total estimado de estrellas en el universo observable!

Las dos imágenes de mares lechosos de la izquierda se tomaron con una tecnología satelital más antigua, mientras que las imágenes de la derecha muestran la imagen de alta definición producida por el sensor de la Banda Día/Noche.Image: Steven D. Miller/NOAA

El futuro es prometedor

En comparación con la tecnología antigua, ver las imágenes de la Banda Día/Noche es como ponerse unas gafas por primera vez. Mis colegas y yo hemos analizado miles de imágenes tomadas desde 2013 y hasta ahora hemos descubierto 12 mares lechosos. La mayoría se produjo en las mismas aguas en las que los marineros los vienen reportando desde hace siglos.

Quizá la revelación más práctica sea la duración de un mar lechoso. Mientras que algunos solo duran unos pocos días, el que apareció cerca de Java se prolongó durante más de un mes. Eso significa que existe la posibilidad de enviar embarcaciones de investigación a estos eventos remotos mientras están ocurriendo. Esto permitiría a los científicos medirlos de formas que revelen su composición completa, cómo se forman, por qué son tan raros y cuál es su importancia ecológica en la naturaleza.

Si, como el capitán Kingman, alguna vez me encuentro de pie en la cubierta de un barco, proyectando una sombra hacia los cielos, ¡me lanzo al agua!

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