Cet article a été initialement publié sur Hakai Magazine, une publication en ligne sur la science et la société dans les écosystèmes côtiers. Lisez d'autres histoires comme celle-ci sur hakaimagazine.com.
Le ciel était sans lune et couvert, ne laissant aucune étoile pour se diriger. Seul à la barre au milieu de la mer d'Oman, quelque part entre Oman et l'Inde, je ne pouvais rien voir dans la nuit noire d'encre, à part la boussole faiblement éclairée de notre navire roulant sur son support à cardan alors que nous poussions et nous balancions à travers des mers de trois mètres. . Mais une demi-heure après mon quart de travail, les voiles au-dessus de moi ont commencé à briller, comme si la lune s'était levée. Mais il n'y avait pas de lune, ni d'étoiles ni d'autres vaisseaux. La lumière, semblait-il, venait d'en bas et gagnait en intensité. Bientôt, tout l'océan devint vert brillant, mais assourdi, comme si la lumière brillait à travers une mer de lait.
C'était en août 2010, et je naviguais depuis plus de deux mois à ce moment-là, en tant que bénévole auprès de l'ONG Biosphere Foundation pour livrer le Mir , un ketch de 35 mètres qu'ils avaient récemment acquis à Malte, de retour à leur port d'attache à Singapour. Pendant le voyage, je m'étais habitué à l'habituel "scintillement de la mer" causé par les dinoflagellés qui s'enflamment lorsque l'eau est agitée, provoquant la torsion de rubans de lumière sur le Mir l'arc de. Mais ce n'était pas ça. C'était l'ensemble de l'océan, aussi loin que je pouvais voir, brillant d'un vert uniforme et opaque. Bien que la boussole tourne toujours dans sa monture, la lumière dans l'eau crée une illusion d'optique, faisant apparaître la mer parfaitement calme, comme si nous glissions dans des cieux phosphorescents plutôt que dans des mers agitées.
J'ai réveillé le reste de l'équipage et pendant plus de quatre heures, nous sommes restés engloutis dans cette mer de lumière verte, émerveillés, sans aucune idée de ce à quoi nous assistions. Enfin, une ligne nette comme un rasoir est apparue devant nous, là où la mer hurlante s'est terminée et où la noirceur a commencé. En le traversant, nous avons laissé derrière nous ce monde fantôme numineux et sommes rentrés dans un monde familier, même si nous pouvions encore voir la lueur verte vaporeuse sur notre poupe pendant encore une heure avant qu'elle ne disparaisse. Ce n'est que lorsque nous sommes arrivés au port 10 jours plus tard que nous avons appris le nom du phénomène étrange qui nous entourait :une mer laiteuse.
Pendant des siècles, les marins ont décrit des mers laiteuses, des événements rares où d'énormes étendues de l'océan s'illuminent uniformément la nuit, s'étendant parfois sur des dizaines de milliers de kilomètres carrés, voire plus. W. E. Kingman, capitaine du clipper Shooting Star , avait ceci à dire après en avoir été témoin en 1854 :« La scène était d'une effroyable grandeur; la mer s'étant transformée en phosphore, et les cieux étant suspendus dans l'obscurité, et les étoiles s'étant éteintes, semblaient indiquer que toute la nature se préparait à cette dernière grande conflagration dont on nous apprend à croire qu'elle anéantira ce monde matériel. P>
Une mer laiteuse a même fait son apparition dans Moby-Dick , où Melville décrit un marin naviguant à travers un "fantôme enveloppé des eaux blanchies" qui étaient aussi "horribles pour lui qu'un vrai fantôme".
Ni notre petit équipage, ni Melville ou Kingman, ne savaient ce qui faisait briller les mers. En 2010, notre équipage a eu l'avantage de vivre dans un monde bien mieux cartographié par la science qu'il ne l'avait été dans les années 1800, ce qui peut expliquer pourquoi le marin de Kingman et Melville a réagi avec une terreur terrifiante, alors que nous restions bouche bée, sachant que non peu importe à quel point ce phénomène peut sembler d'un autre monde, il était clairement de ce monde.
La bioluminescence - l'émission de lumière par un organisme vivant - est courante sur notre planète, et nulle part plus que dans les océans. Les poissons bioluminescents, les tuniciers, les dinoflagellés, les crustacés, les mollusques, les méduses et les bactéries brillent et clignotent sur nos mers la nuit. Mais les mers laiteuses, bien qu'elles soient si vastes, sont tout sauf courantes et on pense qu'elles sont causées par l'un des plus petits organismes de l'océan.
Chaque observation d'une mer laiteuse à travers l'histoire a été une rencontre fortuite, comme la mienne, et une seule fois un navire doté de capacités de recherche scientifique est tombé sur une, lorsque l'USS Wilkes a traversé une mer laiteuse pendant trois nuits consécutives au large de l'île de Socotra, au Yémen, en 1985. À bord du Wilkes était le regretté biologiste marin David Lapota, qui travaillait pour la marine à l'époque et étudiait la bioluminescence. Lapota et son équipe de chercheurs ont échantillonné l'eau et découvert une profusion de la bactérie bioluminescente Vibrio harveyi — une espèce commune et bien dispersée connue pour sa luminescence— attachés à des morceaux d'algues, les amenant à émettre l'hypothèse que des légions de cette bactérie et potentiellement d'autres espèces bactériennes bioluminescentes sont à l'origine des mers laiteuses. Cette recherche, menée il y a près de 40 ans, reste la seule fois où une mer laiteuse a été étudiée sur le terrain.
En supposant que les scientifiques aient raison de dire que les mers laiteuses sont causées par des bactéries, une question demeure :pourquoi ? Contrairement à de nombreux organismes qui ont développé la bioluminescence pour échapper à la prédation, les bactéries bioluminescentes veulent à manger - l'intérieur de l'intestin d'un poisson fournit une maison plus fiable que de flotter librement en pleine mer. Mais une bactérie isolée est probablement trop petite pour attirer l'attention d'un poisson par elle-même, donc pour que leur bioluminescence microscopique s'exprime à grande échelle, elles ont besoin de force en nombre. Pour travailler ensemble, chaque bactérie émet un signal chimique pour détecter si d'autres bactéries sont à proximité, et seulement une fois qu'elles en ont reconnu un nombre suffisant— les scientifiques émettent l'hypothèse qu'il faut une population comprise entre 10 et 100 millions de bactéries par millilitre d'eau— commenceront-ils à luminescer. Il s'agit d'un processus appelé quorum sensing, qui peut expliquer la formation de mers laiteuses.
Dans les zones d'upwelling, telles que le nord-ouest de l'océan Indien, où une abondance de matières organiques riches en nutriments et en décomposition, telles que des morceaux de crabes décomposés ou même des grains de baleines mortes depuis longtemps, est poussée à la surface depuis les profondeurs, les bactéries trouvera de quoi coloniser. Lorsque ces eaux riches sont isolées à cause des courants, ou lorsque des masses d'eau distinctes avec des salinités ou des températures différentes se rencontrent et forment des fronts physiques, elles peuvent empêcher le mélange, ce qui peut entraîner une sorte de ragoût concentré - ce que les scientifiques ont surnommé "le hypothèse du flacon naturel. Dans ce scénario, grâce à la détection de quorum, ces bactéries déclenchent une lueur chimique qui peut devenir le plus grand affichage de bioluminescence sur la planète.
Cette idée de flacon naturel peut aider à expliquer pourquoi, lorsque notre bateau a navigué pour la première fois dans une mer laiteuse, la lumière était diluée et presque imperceptible, mais lorsque nous en sommes sortis quelques heures plus tard, nous avons franchi une frontière distincte. D'un côté de cet événement particulier, les eaux brillantes et non brillantes se mélangeaient, tandis que de l'autre côté, en raison d'une sorte de front océanique, une barrière semblable à un mur était maintenue entre les conditions spécialisées - et peu comprises - qui permettre aux mers laiteuses de se former et aux conditions qui ne le font pas. Ce n'est qu'une des nombreuses choses que les scientifiques espèrent mieux comprendre en étudiant davantage les mers laiteuses sur le terrain, ce qui, grâce à une nouvelle génération de technologie satellitaire, pourrait bientôt être possible.
Steve Miller, directeur du Cooperative Institute for Research in the Atmosphere, fait partie d'un petit groupe de scientifiques à la tête de l'effort de démystification des mers laiteuses depuis près de 20 ans, les recherchant dans les endroits les plus improbables :Fort Collins, Colorado. Il est le premier à découvrir une mer laiteuse depuis sa chaise de bureau.
Miller m'a contacté peu de temps après avoir écrit un article de blog sur notre expérience de navigation dans une mer laiteuse, m'informant avec enthousiasme que l'équipage de notre navire fait partie des rares personnes connues en vie aujourd'hui à en avoir déjà été témoin. Notre brève correspondance m'a donné l'impression d'être une célébrité mineure.
Miller s'est intéressé pour la première fois aux mers laiteuses en 2004 alors qu'il assistait à une conférence de l'American Meteorological Society. Là, Miller et ses collègues ont examiné s'il serait possible d'observer n'importe quel type de bioluminescence marine depuis l'espace. On a supposé que toute bioluminescence à petite échelle, telle que l'éclat de la mer, produit un signal lumineux beaucoup trop faible pour être vu de si loin. Mais Miller, intrigué par l'idée d'étudier la mer depuis l'espace, a fait quelques recherches à son retour chez lui et a été frappé de découvrir des dizaines de récits étonnamment cohérents de soi-disant mers laiteuses donnés par les marins au cours des siècles. Scientifique de l'atmosphère de formation, Miller s'est demandé s'il pouvait utiliser des données satellitaires historiques pour localiser l'un de ces événements. Il n'a pas fallu longtemps pour trouver ce qu'il cherchait :un récit détaillé d'une mer laiteuse vue par l'équipage du SS Lima au large des côtes de la Somalie le 25 janvier 1995. Le récit indiquait les coordonnées exactes et l'heure à laquelle le bateau était entré dans l'événement lumineux. En utilisant le cap et la vitesse du journal de bord, Miller a pu extrapoler la position de Lima au moment où l'équipage a affirmé avoir quitté les eaux incandescentes six heures plus tard. Il a tracé les points, la date et les heures sur l'image, et a zoomé sur la photo granuleuse en noir et blanc. "C'était tout noir", me dit-il.
Sans se laisser décourager, Miller a décidé de réduire encore plus l'image, cherchant dans le bruit d'une photographie prise à plus de 800 kilomètres. Soudain, une petite structure est apparue au centre de son écran d'ordinateur qu'il a d'abord pris pour une empreinte digitale, mais lorsqu'il a déplacé l'image, la tache s'est déplacée avec elle. Il a zoomé un peu plus et une forme de virgule est apparue dans les eaux au large de la Corne de l'Afrique. Lorsqu'il a de nouveau superposé les coordonnées du navire, elles se sont alignées sur les limites de la virgule. "C'est à ce moment-là que nous avons réalisé que nous avions quelque chose", dit-il. La forme, plus grande que l'état du Connecticut, représentait plus de 15 000 kilomètres carrés de bactéries incandescentes.
"Je suis accro à ça depuis", dit Miller, "parce que j'ai réalisé que je venais de voir un fantôme." Les mers laiteuses faisaient plus partie des romans et du folklore que des connaissances scientifiques, explique-t-il, mais ici, ils avaient la toute première confirmation spatiale d'une mer laiteuse.
Depuis cette découverte initiale, une nouvelle génération de technologie satellitaire a considérablement amélioré la chasse de Miller aux mers laiteuses. Deux satellites exploités par la National Oceanic and Atmospheric Administration, le Suomi National Polar-orbiting Partnership et le Joint Polar Satellite System, ont été lancés respectivement en 2011 et 2017. Ces satellites modernes, bien qu'ils ne soient pas destinés à rechercher des mers laiteuses, sont équipés d'instruments de bande jour/nuit spécialisés qui, à leur extrême faible sensibilité, peuvent capter quelque chose d'aussi faible que la bioluminescence de l'espace. Miller et son équipe ont passé au peigne fin les images fournies par ces satellites depuis, obtenant le plus grand succès dans les deux régions du globe où les observations historiques de navires sur les mers laiteuses ont été les plus répandues :le nord-ouest de l'océan Indien, où 70 % de toutes les mers laiteuses mers ont été signalées, et les eaux entourant Java, où 17 pour cent des observations ont eu lieu. Au cours de la dernière décennie, Miller et son équipe ont identifié avec succès une douzaine de mers laiteuses via l'imagerie satellite, dont la plus importante était un événement de 2019 au large de Java couvrant plus de 100 000 kilomètres carrés - à peu près la taille de l'Islande - qui a brillé en continu pendant au moins 45 nuits.
Maintenant que Miller et son équipe ont confirmé que les mers laiteuses peuvent durer des semaines à la fois, cela ouvre la possibilité de déployer un navire de recherche pour en étudier un pendant qu'il brille encore. Ce n'est qu'alors qu'ils espèrent pouvoir répondre à certaines des nombreuses questions que les scientifiques se posent encore sur les mers laiteuses, dont l'une des préférées de Miller :à quelle profondeur la bioluminescence descend-elle dans la colonne d'eau ? Est-ce simplement une couche superficielle de bactéries, comme le postulent certains scientifiques, ou a-t-elle plusieurs mètres d'épaisseur, voire plus ? Étant donné que les scientifiques pensent qu'il faut plus de 100 millions de bactéries par centimètre cube d'eau pour commencer à briller, la réponse à cette question pourrait modifier le nombre estimé de bactéries impliquées dans une mer laiteuse de milliards de milliards, voire de billions de trillions.
Quand j'ai entendu parler pour la première fois des recherches révolutionnaires de Miller, une partie de moi s'est sentie protectrice de la mystique des mers laiteuses. Pourquoi nous, humains, devons-nous insister pour tout expliquer ? Mais au fur et à mesure que j'en apprenais davantage sur ce que les scientifiques croient pouvoir causer des mers laiteuses - sur les remontées d'eau et les flacons naturels; à propos de la détection de quorum et de la lumière intentionnelle et communautaire faite par des billions de bactéries - j'ai réalisé que trouver des réponses n'est pas nécessairement en corrélation avec la dilution de l'émerveillement d'un tel événement. Au contraire, cela le rend encore plus incroyable.
Sans comprendre le monde qui nous entoure, nous sommes tous le capitaine Kingman, terrifié à la vue de quelque chose que nous ne reconnaissons pas. Au lieu de cela, nous pouvons être impressionnés par la réalité elle-même, sachant que chaque fois qu'une question est répondue, nous en avons simplement appris assez pour en poser mille autres.
