"L'intero aspetto dell'oceano era come una pianura coperta di neve. Non c'era quasi una nuvola nel cielo, eppure il cielo... appariva nero come se infuriasse una tempesta. La scena era di una grandezza terribile, il mare si è trasformato in fosforo, e i cieli sono sospesi nell'oscurità, e le stelle si spengono, sembrava indicare che tutta la natura si stesse preparando per quell'ultima grande conflagrazione che ci viene insegnato a credere sia l'annientamento di questo mondo materiale." - Capitano Kingman del clipper americano Shooting Star, al largo di Giava, Indonesia, 1854

Per secoli, i marinai hanno segnalato strani incontri come quello sopra. Questi eventi sono chiamati mari lattiginosi. Sono un raro fenomeno notturno in cui la superficie dell'oceano emette un bagliore luminoso costante. Possono coprire migliaia di miglia quadrate e, grazie ai colorati resoconti di marinai del XIX secolo come il capitano Kingman, i mari lattiginosi sono una parte ben nota del folklore marittimo. Ma a causa della loro natura remota e sfuggente, sono estremamente difficili da studiare e quindi rimangono più una parte di quel folklore che della scienza.

Sono un professore di scienze atmosferiche specializzato in satelliti usati per studiare la Terra. Tramite una generazione di satelliti all'avanguardia, io e i miei colleghi abbiamo sviluppato un nuovo modo per rilevare i mari lattiginosi. Utilizzando questa tecnica, miriamo a conoscere queste acque luminose a distanza e a guidare le navi di ricerca verso di esse in modo da poter iniziare a conciliare i racconti surreali con la comprensione scientifica.

Racconti di marinai

Ad oggi, solo una nave da ricerca ha mai incontrato un mare lattiginoso. Quell'equipaggio ha raccolto campioni e ha trovato un ceppo di batteri luminosi chiamati Vibrio harveyi colonizzando le alghe sulla superficie dell'acqua.

A differenza della bioluminescenza che avviene vicino alla riva, dove piccoli organismi chiamati dinoflagellati lampeggiano brillantemente quando vengono disturbati, i batteri luminosi funzionano in un modo completamente diverso. Una volta che la loro popolazione diventa abbastanza grande - circa 100 milioni di singole cellule per millilitro d'acqua - viene attivata una sorta di interruttore biologico interno e tutte iniziano a brillare costantemente.

I batteri luminosi fanno brillare le particelle che colonizzano. I ricercatori pensano che lo scopo di questo bagliore potrebbe essere quello di attirare i pesci che li mangiano. Questi batteri prosperano nelle viscere dei pesci, quindi quando le loro popolazioni diventano troppo grandi per il loro approvvigionamento alimentare principale, lo stomaco di un pesce è un'ottima seconda opzione. Infatti, se entri in una pescheria refrigerata e spegni la luce, potresti notare che alcuni pesci emettono un bagliore blu-verdastro:questa è luce batterica.

Ora immagina se un numero gigantesco di batteri, sparsi in una vasta area di mare aperto, tutto ha iniziato a brillare contemporaneamente. Che fa un mare lattiginoso.

Mentre i biologi sanno molto su questi batteri, ciò che causa questi enormi display rimane un mistero. Se i batteri che crescono sulle alghe fossero la causa principale dei mari lattiginosi, succederebbero dappertutto, tutto il tempo. Ancora, per rapporti di superficie, solo circa due o tre mari lattiginosi si verificano all'anno in tutto il mondo, principalmente nelle acque dell'Oceano Indiano nordoccidentale e al largo della costa dell'Indonesia.

Soluzioni satellitari

Se gli scienziati vogliono saperne di più sui mari lattiginosi, hanno bisogno di arrivare a uno mentre sta accadendo. Il problema è, i mari lattiginosi sono così sfuggenti che è stato quasi impossibile assaggiarli. È qui che entra in gioco la mia ricerca.

I satelliti offrono un modo pratico per monitorare i vasti oceani, ma ci vuole uno strumento speciale in grado di rilevare la luce circa 100 milioni di volte più debole della luce del giorno. I miei colleghi e io abbiamo esplorato per la prima volta il potenziale dei satelliti nel 2004, quando abbiamo utilizzato le immagini satellitari della difesa statunitense per confermare un mare lattiginoso che una nave mercantile britannica, la SS Lima, riportato nel 1995. Ma le immagini di questi satelliti erano molto rumorose, e non c'era modo di usarli come strumento di ricerca.

Abbiamo dovuto aspettare uno strumento migliore, la Day/Night Band, progettata per la nuova costellazione di satelliti della National Oceanic and Atmospheric Administration. Il nuovo sensore è entrato in funzione alla fine del 2011, ma le nostre speranze sono state inizialmente deluse quando ci siamo resi conto che l'elevata sensibilità della banda giorno/notte rilevava anche la luce emessa dalle molecole d'aria. Ci sono voluti anni di studio delle immagini di Day/Night Band per essere in grado di interpretare ciò che stavamo vedendo.

Finalmente, in una limpida notte senza luna all'inizio del 2018, una strana caratteristica a forma di swoosh è apparsa nelle immagini di Day/Night Band al largo della Somalia. Lo abbiamo confrontato con le immagini delle notti prima e dopo. Mentre le nuvole e le caratteristiche del bagliore dell'aria cambiavano, lo swoosh è rimasto. Avevamo trovato un mare lattiginoso! E ora sapevamo come cercarli.

Il "ah!" Il momento che ha svelato il pieno potenziale della Day/Night Band è arrivato nel 2019. Stavo sfogliando le immagini alla ricerca di nuvole mascherate da mari lattiginosi quando mi sono imbattuto in un evento sbalorditivo a sud dell'isola di Giava. Stavo guardando un enorme vortice di oceano incandescente che si estendeva per oltre 40, 000 miglia quadrate (100, 000 km quadrati) – grosso modo la dimensione del Kentucky. Le immagini dei nuovi sensori hanno fornito un livello di dettaglio e chiarezza che non avevo immaginato possibile. Ho guardato con stupore mentre il bagliore lentamente si spostava e si trasformava con le correnti oceaniche.

Abbiamo imparato molto da questo caso spartiacque:come i mari lattiginosi sono correlati alla temperatura della superficie del mare, biomassa e correnti:indizi importanti per comprendere la loro formazione. Per quanto riguarda il numero stimato di batteri coinvolti? Circa 100 miliardi di trilioni di cellule, quasi il numero totale stimato di stelle nell'universo osservabile!

Il futuro è luminoso

Rispetto alla vecchia tecnologia, visualizzare le immagini di Day/Night Band è come indossare gli occhiali per la prima volta. Io e i miei colleghi abbiamo analizzato migliaia di immagini scattate dal 2013, e finora abbiamo scoperto 12 mari lattiginosi. La maggior parte è avvenuta nelle stesse acque in cui i marinai li hanno segnalati per secoli.

Forse la rivelazione più pratica è quanto può durare un mare lattiginoso. Mentre alcuni durano solo pochi giorni, quello vicino a Giava andò avanti per oltre un mese. Ciò significa che c'è la possibilità di schierare mezzi di ricerca per questi eventi remoti mentre stanno accadendo. Ciò consentirebbe agli scienziati di misurarli in modi che rivelano la loro composizione completa, come si formano, perché sono così rari e qual è il loro significato ecologico in natura.

Se, come il capitano Kingman, Mi ritrovo mai in piedi sul ponte di una nave, proiettando un'ombra verso il cielo, mi sto tuffando!

Questo articolo è stato ripubblicato da The Conversation con una licenza Creative Commons. Leggi l'articolo originale.