En utilisant près d'une décennie de données satellitaires, Des chercheurs de l'Université d'État du Colorado ont découvert des « mers lactées » d'une manière qu'ils n'avaient jamais vue auparavant – un phénomène bioluminescent océanique rare et fascinant détecté par un capteur spatial très sensible à faible luminosité.

L'étude sur les bassins versants apparaît dans la plus grande revue scientifique au monde, Rapports scientifiques , publié par Nature Research.

Les mers lactées sont un affichage insaisissable et rare de bioluminescence dans l'océan de la Terre, et la plus grande forme connue sur notre planète. Distinct de la mousse turbulente créée par le sillage des navires, les mers laiteuses atteignent une longue durée de vie, répandu, et une lueur uniforme à la surface de l'océan qui peut persister plusieurs nuits, et s'étendent sur plus de 100, 000 kilomètres carrés (presque 39, 000 milles carrés) – environ la taille de l'État du Kentucky.

Les navigateurs ne connaissent ces conditions extraordinaires que dans certaines régions reculées du monde, principalement dans le nord-ouest de l'océan Indien au large de la Corne de l'Afrique, et dans les eaux entourant l'Indonésie. Prédire quand, où, et pourquoi la formation de mers laiteuses reste un mystère scientifique des temps modernes.

La lueur mystérieuse

Descriptions surréalistes de la légendaire "mer laiteuse, " qui, selon les témoins oculaires, brille comme un champ de neige ou un lit de nuages, a été partagé entre les marins à travers l'histoire, dit Steve Miller, Le nouveau directeur de l'ACEI et auteur principal de la Rapports scientifiques papier. Ces histoires se sont retrouvées dans des romans d'aventures maritimes comme Moby-Dick et Vingt mille lieues sous les mers, prendre leur place dans le folklore, mais pas tellement dans l'observation scientifique.

Dans plus de 200 observations enregistrées remontant au 19ème siècle, juste une fois, en 1985, un navire de recherche a navigué dans une mer laiteuse. L'échantillon d'eau prélevé à l'époque suggérait une souche de bactéries lumineuses, coloniser une prolifération d'algues à la surface de l'eau, créé la lueur. Certaines des caractéristiques des mers laiteuses, cependant, ne sont pas suffisamment expliqués par cette hypothèse, surtout face aux témoignages oculaires.

Fort de nouvelles observations depuis l'espace, les chercheurs sont désormais en mesure de mieux comprendre les circonstances de ce phénomène fascinant. De loin au-dessus des océans du monde, les satellites Suomi NPP et NOAA-20 collectent des images à l'aide d'une suite sophistiquée de capteurs, y compris l'instrument "Day/Night Band". La bande jour/nuit détecte de très faibles quantités de lumière visible la nuit, et regarde à travers les ténèbres pour révéler la lueur des lumières de la ville, les flammes des feux de forêt, et bien plus encore, y compris, maintenant, la capacité de voir les mers laiteuses.

À l'Institut Coopératif de Recherche dans l'Atmosphère (CIRA) de la CSU, les chercheurs analysent en permanence les données satellitaires, y compris les observations de la bande jour/nuit. Les recherches de l'ACEI utilisant cet instrument ont ciblé les lumières changeantes de la ville pour démontrer l'impact de la pandémie de COVID-19 sur l'activité humaine. Les chercheurs l'ont également utilisé pour découvrir un nouveau phénomène de rougeoiement nocturne dans l'atmosphère terrestre.

"Le Day/Night Band continue de m'étonner par sa capacité à révéler les caractéristiques lumineuses de la nuit. Comme le capitaine Achab de Moby-Dick, la poursuite de ces mers laiteuses bioluminescentes a été ma "baleine blanche" personnelle pendant de nombreuses années, ", a déclaré Miller.

Attraper la lumière

En analysant soigneusement les observations de la bande jour/nuit de trois endroits où des mers laiteuses sont souvent signalées, Miller et son équipe ont localisé 12 occurrences de ce phénomène insaisissable entre 2012 et 2021.

Pour capter la lumière créée par les mers laiteuses, il faut de la patience et les bonnes conditions. Même le faible clair de lune se reflétant sur la surface de l'océan peut masquer le signal. Lumière émise par la haute atmosphère rougeoyante, à la fois directement vers le haut et comme reflété par les nuages, peut également contaminer les observations. Les chercheurs ont soigneusement analysé les signaux des données satellitaires pour exclure d'autres sources d'émission lumineuse, et utilisé des techniques sophistiquées pour trouver les structures bioluminescentes persistantes émettant de la lumière au-delà du bruit de fond.

Apparaissant comme une tache rougeoyante persistante sur l'océan la nuit, ces plans d'eau rougeoyants se déplacent avec les courants océaniques. Disparaissant de la vue pendant la journée - en raison de la quantité écrasante de lumière du Soleil par rapport à la faible lueur de l'océan - ces taches redeviennent visibles pour le satellite la nuit.

Couplage des observations satellitaires avec des mesures de température de surface de la mer, biomasse marine, et les courants de surface de la mer analysés ont conduit les auteurs à poser de nouvelles hypothèses sur les conditions uniques entourant la formation de la mer laiteuse.

"Les mers lactées sont simplement de merveilleuses expressions de notre biosphère dont nous n'avons pas encore compris la signification dans la nature, " a déclaré Miller. " Leur être même raconte une histoire improbable et convaincante qui lie la surface au ciel, l'échelle microscopique à l'échelle mondiale, et l'expérience humaine et la technologie à travers les âges; des navires marchands du XVIIIe siècle aux vaisseaux spatiaux des temps modernes. Le Day/Night Band a ouvert une nouvelle voie vers la découverte scientifique."