"Tout l'aspect de l'océan était comme une plaine couverte de neige. Il y avait à peine un nuage dans le ciel, pourtant le ciel… apparaissait aussi noir que si un orage faisait rage. La scène était d'une affreuse grandeur, la mer s'étant changée en phosphore, et les cieux étant pendus dans l'obscurité, et les étoiles s'éteignent, semblait indiquer que toute la nature se préparait à cette dernière grande conflagration que l'on nous apprend à croire est d'anéantir ce monde matériel." - Capitaine Kingman du clipper américain Shooting Star, au large de Java, Indonésie, 1854

Depuis des siècles, les marins ont rapporté des rencontres étranges comme celle ci-dessus. Ces événements sont appelés mers lactées. Il s'agit d'un phénomène nocturne rare dans lequel la surface de l'océan émet une lueur brillante et constante. Ils peuvent couvrir des milliers de kilomètres carrés et, grâce aux récits colorés de marins du XIXe siècle comme le capitaine Kingman, les mers lactées sont une partie bien connue du folklore maritime. Mais en raison de leur nature lointaine et insaisissable, elles sont extrêmement difficiles à étudier et font donc davantage partie de ce folklore que de la science.

Je suis professeur de sciences atmosphériques spécialisé dans les satellites utilisés pour étudier la Terre. Via une génération de satellites à la pointe de la technologie, mes collègues et moi avons développé une nouvelle façon de détecter les mers laiteuses. En utilisant cette technique, nous visons à en apprendre davantage sur ces eaux lumineuses à distance et à guider les navires de recherche vers elles afin que nous puissions commencer à concilier les contes surréalistes avec la compréhension scientifique.

Contes de marins

À ce jour, un seul navire de recherche a jamais rencontré une mer laiteuse. Cet équipage a collecté des échantillons et a trouvé une souche de bactérie lumineuse appelée Vibrio harveyi coloniser les algues à la surface de l'eau.

Contrairement à la bioluminescence qui se produit près du rivage, où de petits organismes appelés dinoflagellés clignotent brillamment lorsqu'ils sont dérangés, les bactéries lumineuses fonctionnent d'une manière totalement différente. Une fois que leur population est suffisamment importante - environ 100 millions de cellules individuelles par millilitre d'eau - une sorte d'interrupteur biologique interne est basculé et elles commencent toutes à briller régulièrement.

Les bactéries lumineuses font briller les particules qu'elles colonisent. Les chercheurs pensent que le but de cette lueur pourrait être d'attirer les poissons qui les mangent. Ces bactéries se développent dans les intestins des poissons, Ainsi, lorsque leurs populations deviennent trop importantes pour leur principale source de nourriture, l'estomac d'un poisson est une excellente deuxième option. En réalité, si vous entrez dans un casier à poisson réfrigéré et éteignez la lumière, vous remarquerez peut-être que certains poissons émettent une lueur bleu verdâtre, c'est la lumière bactérienne.

Imaginez maintenant si un nombre gargantuesque de bactéries, répartis sur une vaste zone d'océan ouvert, tout a commencé à briller simultanément. Cela fait une mer laiteuse.

Alors que les biologistes en savent beaucoup sur ces bactéries, les causes de ces affichages massifs restent un mystère. Si les bactéries poussant sur les algues étaient la principale cause des mers laiteuses, ils se produiraient partout, tout le temps. Encore, par rapports de surface, seulement environ deux ou trois mers laiteuses se produisent par an dans le monde, principalement dans les eaux du nord-ouest de l'océan Indien et au large des côtes indonésiennes.

Solutions satellites

Si les scientifiques veulent en savoir plus sur les mers lactées, ils doivent en obtenir un pendant que cela se produit. Le problème, c'est les mers laiteuses sont si insaisissables qu'il a été presque impossible de les échantillonner. C'est là que mes recherches entrent en jeu.

Les satellites offrent un moyen pratique de surveiller les vastes océans, mais il faut un instrument spécial capable de détecter la lumière environ 100 millions de fois plus faible que la lumière du jour. Mes collègues et moi avons d'abord exploré le potentiel des satellites en 2004 lorsque nous avons utilisé l'imagerie satellite de la défense américaine pour confirmer une mer laiteuse qu'un navire marchand britannique, le SS Lima, rapporté en 1995. Mais les images de ces satellites étaient très bruitées, et il n'y avait aucun moyen de les utiliser comme outil de recherche.

Nous avons dû attendre un meilleur instrument, le Day/Night Band, prévu pour la nouvelle constellation de satellites de la National Oceanic and Atmospheric Administration. Le nouveau capteur a été mis en service fin 2011, mais nos espoirs ont d'abord été déçus lorsque nous avons réalisé que la haute sensibilité de la bande jour/nuit détectait également la lumière émise par les molécules d'air. Il a fallu des années à étudier l'imagerie Day/Night Band pour pouvoir interpréter ce que nous voyions.

Finalement, par une nuit claire et sans lune au début de 2018, une étrange caractéristique en forme de swoosh est apparue dans l'imagerie Day/Night Band au large de la Somalie. Nous l'avons comparé avec des images des nuits d'avant et d'après. Alors que les nuages ​​et les caractéristiques d'airglow ont changé, le swoosh est resté. Nous avions trouvé une mer laiteuse ! Et maintenant, nous savions comment les chercher.

Le "aha!" Le moment qui a dévoilé tout le potentiel du Day/Night Band est arrivé en 2019. Je parcourais les images à la recherche de nuages ​​se faisant passer pour des mers laiteuses lorsque je suis tombé sur un événement étonnant au sud de l'île de Java. Je regardais un énorme tourbillon d'océan rougeoyant qui s'étendait sur plus de 40, 000 milles carrés (100, 000 km²) – à peu près la taille du Kentucky. Les images des nouveaux capteurs ont fourni un niveau de détail et de clarté que je n'avais pas imaginé possible. J'ai regardé avec étonnement la lueur dériver lentement et se métamorphoser avec les courants océaniques.

Nous avons beaucoup appris de ce cas de bassin versant :comment les mers laiteuses sont liées à la température de surface de la mer, biomasse et les courants, des indices importants pour comprendre leur formation. Quant au nombre estimé de bactéries impliquées ? Environ 100 milliards de milliards de cellules, soit presque le nombre total estimé d'étoiles dans l'univers observable !

L'avenir est prometteur

Par rapport à l'ancienne technologie, regarder les images Day/Night Band, c'est comme mettre des lunettes pour la première fois. Mes collègues et moi avons analysé des milliers d'images prises depuis 2013, et nous avons découvert 12 mers laiteuses jusqu'à présent. La plupart se sont produits dans les mêmes eaux où les marins les signalent depuis des siècles.

La révélation la plus pratique est peut-être combien de temps une mer laiteuse peut durer. Alors que certains ne durent que quelques jours, celui près de Java a duré plus d'un mois. Cela signifie qu'il est possible de déployer des vaisseaux de recherche sur ces événements distants pendant qu'ils se produisent. Cela permettrait aux scientifiques de les mesurer de manière à révéler leur composition complète, comment ils se forment, pourquoi ils sont si rares et quelle est leur importance écologique dans la nature.

Si, comme le capitaine Kingman, Je me retrouve parfois debout sur le pont d'un navire, projetant une ombre vers les cieux, je plonge !

Cet article est republié à partir de The Conversation sous une licence Creative Commons. Lire l'article original.