El 30 de enero de 1864, el buque de guerra confederado CSS Alabama entró en lo que su capitán describió como una «notable mancha de mar». El AlabamaEl Alabama, que navegaba hacia el suroeste a lo largo del Cuerno de África, era uno de los varios buques confederados que surcaban los océanos del mundo durante la Guerra Civil de Estados Unidos, debilitando a la Unión mediante el asalto a sus buques mercantes. Por muy formidables que fueran los piratas, el capitán Raphael Semmes y su tripulación estaban asustados por el mar que encontraron aquella tarde de enero. «Alrededor de las ocho de la tarde, sin luna, pero con el cielo despejado y las estrellas brillando, pasamos repentinamente de las aguas azules y profundas en las que habíamos estado navegando, a una mancha de agua tan blanca que me asustó», relató Semmes en sus memorias.

Al principio pensó que el brillo pálido y constante indicaba una cresta sumergida, pero un cabo lastrado que la tripulación dejó caer sobre la borda se hundió durante 600 pies sin tocar fondo. «Alrededor del horizonte había un resplandor tenue, o rubor, como si hubiera una iluminación lejana, mientras que por encima había un cielo escabroso y oscuro», escribió Semmes. «Todo el rostro de la naturaleza parecía cambiado, y con poco esfuerzo de la imaginación, el Alabama podría haber sido concebido como un barco fantasma, iluminado por el resplandor enfermizo y no terrenal de un mar fantasma». El Alabama viajó a través del agua espeluznante durante varias horas, saliendo finalmente de la mancha tan abruptamente como había entrado en ella.

La descripción de primera mano de Semmes es uno de los primeros relatos fiables de un mar así, y se ha convertido en una valiosa, aunque inadvertida, contribución a la ciencia. Ahora, tras combinar docenas de informes históricos con datos de satélite de última generación, los investigadores están cerca de resolver uno de los misterios más persistentes del océano: sus vastos y efímeros despliegues de luz viva fantasmal.

Pavor silencioso

El frío resplandor que emiten las luciérnagas, algunas especies de hongos y varias criaturas marinas se llama bioluminiscencia. Aunque es uno de los temas más antiguos de estudio científico, también se encuentra entre los más esquivos. Las menciones a la luz de los animales aparecen en la poesía y las canciones antiguas de muchas culturas. En el siglo III a.C., Aristóteles observó que si golpeaba la superficie del mar con una vara, el agua producía a veces un destello azul brillante. Trescientos años más tarde, Plinio el Viejo describió especies de moluscos, medusas y setas que emitían luz, y añadió que se rumoreaba que en la Selva Negra de Europa central brillaban las aves bioluminiscentes (estos rumores, aunque se repitieron a menudo, por desgracia nunca se confirmaron).

Hacia 1370, el zoólogo egipcio Al-Damiri incluyó los insectos bioluminiscentes en su diccionario zoológico. Y en 1492, durante su fatídica aproximación a las Bahamas, Cristóbal Colón observó destellos de luz en el océano -un hecho que los científicos conjeturan ahora que fue producido por gusanos marinos bioluminiscentes del género Odontosyllis, que periódicamente suben a la superficie del agua en masa para realizar una «danza» circular de apareamiento. A finales del siglo XIX, tras siglos de especulaciones, los científicos confirmaron que la bioluminiscencia es el resultado de una reacción de oxidación entre una enzima y su sustrato dentro de las células animales y vegetales. Sin embargo, seguían existiendo dudas básicas: nadie sabía qué impulsaba a los distintos organismos a brillar ni para qué podía servir la luz.

La mayoría de los relatos sobre la bioluminiscencia, tanto en tierra como en el mar, describen destellos y brillos azul-verdosos, a veces estimulados por una perturbación, como en el caso de la vara de Aristóteles. Pero informes como el del capitán Semmes sugerían un fenómeno muy diferente. El agua de mar que surcaban los marineros estaba impregnada de una luz blanca y constante, no de estallidos azulados, y el resplandor se extendía a menudo a lo largo de varias millas. Estos «mares lechosos» eran lo suficientemente raros y extraños como para que la gente los considerara cuentos chinos, más plausibles que los encuentros con sirenas, quizás, pero apenas. Herman Melville, en su epopeya de 1851 Moby-Dick, los retrató como malos presagios, describiendo el «temor silencioso y supersticioso» de un marinero al entrar en un «mar de medianoche de blancura lechosa», como si «bancos de osos blancos peinados nadaran a su alrededor». En la novela de Julio Verne Veinte mil leguas de viaje submarino, escrito casi dos décadas después, el ficticio piloto de submarino Pierre Aronnax está menos perturbado por su viaje a través de un mar lechoso en la Bahía de Bengala, informando tranquilamente a su ayudante de que «la blancura que le sorprende es causada sólo por la presencia de miríadas de infusorios, una especie de gusanitos luminosos, gelatinosos y sin color».

El piloto de Verne iba por buen camino, pero habría que esperar más de un siglo para que la ciencia se pusiera al día con la ciencia ficción. En julio de 1985, un buque de investigación de la Marina estadounidense se encontró con un mar lechoso frente a la Península Arábiga. Los científicos a bordo, que estaban realizando un amplio estudio sobre la bioluminiscencia marina, estaban equipados para este golpe de suerte, y rápidamente recogieron muestras de agua de mar para su inspección. Además de los dinoflagelados, los copépodos y otros tipos de plancton asociados a los familiares destellos, las muestras contenían bacterias bioluminiscentes. Los investigadores sugieren que los mares lechosos se producen después de que las colonias de algas en la superficie del agua florezcan y mueran. Cuando las células de las algas muertas se rompían, liberaban lípidos que posteriormente eran consumidos por las bacterias, las cuales se multiplicaban furiosamente, llegando a concentrarse lo suficiente como para producir un brillo continuo.

Por fin se había establecido que los mares lechosos eran un fenómeno científico con una causa biológica. Pero para entender dónde, cuándo y por qué se producen exactamente, los investigadores necesitaban más datos de los que la serendipia podía proporcionar.


Un mar lechoso que se extiende a lo largo de casi 40.000 millas cuadradas de océano al sur de Java en el verano de 2019 fue captado por satélites sensibles de visión nocturna; duró 45 días. Crédito: NOAA/Colorado State University/CIRA

Navegando sobre la nieve

Para la Marina estadounidense, la bioluminiscencia marina es una preocupación práctica porque una mancha de agua de mar brillante puede perfilar un submarino, convirtiéndolo en un blanco fácil. A principios de la década de 2000, Steven Miller, un científico atmosférico que entonces trabajaba en el Laboratorio de Investigación Naval de Monterey (California), empezó a preguntarse si los sensores de los satélites podrían detectar la bioluminiscencia desde arriba. Los únicos sensores capaces de observar la luz visible por la noche eran los del sistema Operational Line Scan (OLS) que volaban en los satélites de las Fuerzas Aéreas estadounidenses. Miller sabía que la mayoría de las manifestaciones superficiales de bioluminiscencia marina eran demasiado pequeñas para ser registradas por los sensores, así que, por capricho, buscó en Internet menciones a la bioluminiscencia generalizada. Encontró una descripción de los mares lechosos en el sitio web Science Frontiers, un catálogo idiosincrásico de sucesos «inusuales y sin explicación» mantenido entonces por el físico William R. Corliss.

Miller, con su curiosidad, empezó a recopilar relatos de testigos oculares. Entre ellos había un informe relativamente reciente de un barco mercante británico, el SS Limaque había navegado por un mar lechoso a lo largo del Cuerno de África el 25 de enero de 1995. «La bioluminiscencia parecía cubrir toda la zona del mar, de horizonte a horizonte», decía el Lima».y parecía que el barco navegaba sobre un campo de nieve o se deslizaba sobre las nubes».

Cuando Miller sacó las imágenes del OLS del Lima’En el lugar donde se encontraba Lima en esa fecha, inicialmente no vio nada. Pero cuando amplió la imagen, vio una tenue mancha en forma de coma. «Parecía una mancha de dedo, pero se movía cuando yo movía la figura», recuerda. Miller descubrió que los bordes de la mancha coincidían con las coordenadas anotadas en el registro de la nave cuando entraba y salía del mar lechoso, que cubría casi 5.500 millas cuadradas. Cuando examinó las imágenes del OLS de los días inmediatamente anteriores y posteriores al Lima’En el encuentro de Lima, encontró la misma mancha, que giraba en sentido contrario a las agujas del reloj de acuerdo con las corrientes oceánicas locales. «Muy bien», pensó Miller, «nosotros podemos ver la bioluminiscencia desde el espacio».

Miller se puso en contacto con Steven Haddock, biólogo marino del cercano Instituto de Investigación del Acuario de la Bahía de Monterey (MBARI), para compartir sus hallazgos. Al igual que Miller, Haddock nunca había visto un mar lechoso de primera mano, pero estaba familiarizado con el fenómeno, sobre todo porque uno de sus mentores, el biólogo marino Peter Herring (ya jubilado), había catalogado cientos de descripciones de mares lechosos que se remontaban al capitán Semmes y al Alabama. Haddock, que estudia principalmente la bioluminiscencia de las medusas, había pasado gran parte de su carrera tratando de acercarse lo más posible a los organismos bioluminiscentes utilizando sumergibles de aguas profundas tripulados o manejados a distancia. Él y Miller empezaron a colaborar.

Aunque la detección del OLS de 1995 había sido una especie de casualidad -producto de la persistencia de Miller y de una posición fortuita del satélite- Miller esperaba que un nuevo instrumento de espectro visible de baja luminosidad más sensible, llamado sensor de banda diurna y nocturna (DNB), permitiera un estudio sistemático de los mares lechosos. El sensor, lanzado en 2011, viaja ahora en dos satélites a más de 800 kilómetros de la superficie de la Tierra, cada uno de los cuales orbita diariamente el planeta. Más de 100 veces más sensible que el OLS, el DNB puede captar fácilmente el brillo de un mar lechoso. Pero también puede captar el débil «resplandor del aire» producido por la absorción de la luz ultravioleta en la atmósfera superior, parte de la cual es reflejada por las nubes. «Había nubes por todas partes. El resplandor del aire emite hacia arriba, y a veces forma este velo de luz realmente difuso y extendido», explica Miller. Diferenciar la bioluminiscencia de estos otros fenómenos, añade, «nos llevó muchos años de mirar lo que parecían imágenes muy ruidosas.»

Gracias a la larga historia de avistamientos por parte de los marineros, Miller y Haddock sabían que las apariciones de mares lechosos alcanzaban su punto máximo en invierno y verano y que se registraban con mayor frecuencia en el noroeste del océano Índico, donde tanto el Alabama y el Lima los había encontrado, así como alrededor de Indonesia, en particular cerca de la isla de Java y en el mar de Banda. Limitando su búsqueda a estas estaciones y ubicaciones, Miller analizó los datos del DNB recogidos en noches sin luna desde 2012 hasta 2021, identificando finalmente una docena de eventos que no eran nubes ni resplandor del aire, eran invisibles durante el día y derivaban con las corrientes durante varias noches. Un evento de 2019, detectado justo al sur de Java, fue visible durante al menos 45 noches y cubrió casi 40.000 millas cuadradas, un área del tamaño de Kentucky. Su persistencia de varias semanas sugiere que el sensor DNB podría utilizarse para enviar investigadores a los mares lechosos recién formados a tiempo para realizar inmersiones en ellos. «[There’s] Sólo se puede hacer mucho desde la medición espacial», dice Miller. «No se puede entrar en el agua, no se puede ver la estructura vertical del brillo dentro del agua, no se pueden tomar muestras de las criaturas, no se puede medir la química detallada. [For] todas estas cosas, tienes que estar en medio de ellas para entenderlas de verdad».

Mientras Miller espera la oportunidad de estar en medio de un mar lechoso, sigue ampliando su colección de avistamientos. Una adición reciente proviene de Sam Keck Scott, que en el verano de 2010 ayudó a navegar en un ketch holandés restaurado desde Malta hasta Singapur, cruzando el Mar Arábigo. Una noche de finales de julio, cuando Scott comenzó su guardia, notó un extraño resplandor en el aire. Al cabo de unos minutos se dio cuenta de que, aunque el cielo estaba completamente oscuro, podía ver las velas y el casco del barco; todo el océano se había iluminado y parecía brillar desde dentro. Scott y sus compañeros navegaron por el mar lechoso durante unas cuatro horas, saliendo de él de forma aún más repentina de lo que habían entrado. «Sabíamos que se trataba de algún tipo de bioluminiscencia, pero era de una escala salvaje, sin precedentes», recuerda Scott.

Alarma antirrobo

Desde la distancia, los científicos han propuesto varias hipótesis sobre cómo se forman los mares lechosos. Los investigadores de la expedición de la marina de 1985 teorizaron que las bacterias bioluminiscentes que recogieron se habían congregado en torno a una floración de algas. Otros investigadores han sugerido desde entonces que el brillo constante se debe a la «detección de quórum», la capacidad de las bacterias de comunicarse mediante señales químicas. Una vez que su densidad es lo suficientemente alta como para producir un brillo colectivo perceptible, mantienen un brillo continuo. Pero, ¿por qué? Algunos biólogos creen que la bioluminiscencia en otros organismos marinos les ayuda a atraer comida o parejas o funciona como una especie de alarma antirrobo, parpadeando cuando están siendo atacados con la esperanza de atraer a los depredadores de sus depredadores. El resplandor de la detección de quórum en las bacterias puede actuar como una invitación diferente: cuando una colonia se queda sin comida en aguas abiertas, puede brillar para animar a los peces cercanos a venir a consumir las bacterias, manteniendo así las bacterias en sus intestinos.

La década de datos del DNB complica la idea de que los mares lechosos se producen con mayor frecuencia en invierno y a finales del verano. Los picos de formación de mares lechosos parecen ser más fuertes en el noroeste del Océano Índico, cuando los monzones de invierno y verano desencadenan floraciones de fitoplancton al traer agua profunda, fría y rica en nutrientes a la superficie del mar. Sin embargo, más al este, los mares lechosos pueden ser creados por el Dipolo del Océano Índico, un patrón de temperaturas de la superficie del mar similar a El Niño, asociado a condiciones frescas y secas y a fuertes vientos en el Océano Índico oriental entre mayo y octubre. Los datos del satélite también sugieren una explicación de por qué el resplandor parece extenderse ocasionalmente hasta cierta profundidad, creando la percepción entre los marineros de que su barco está flotando repentinamente en la luz: Miller descubrió que varios mares lechosos se produjeron en la relativa calma entre grandes remolinos oceánicos, donde una combinación de corrientes y gradientes de temperatura puede aislar una columna de agua de mar del océano circundante, dejándola paralizada. Estas condiciones, según su hipótesis, podrían fomentar poblaciones bacterianas superdensas cuya detección de quórum se extiende tanto vertical como horizontalmente a las colonias adyacentes, ampliando la profundidad y amplitud del mar lechoso resultante.

Miller y Haddock esperan que la capacidad de los sensores de la DNB para detectar -y, con el tiempo, tal vez predecir- los mares lechosos permita a los investigadores dirigirse rápidamente al océano y recoger muestras para comprobar las hipótesis. Hasta entonces, es poco probable que los mares lechosos abandonen sus persistentes misterios.


Los habitantes de las profundidades marinas producen una asombrosa gama de bioluminiscencia para comunicarse, atraer a sus parejas o presas, o confundir a los depredadores. En el sentido contrario al de las agujas del reloj, desde la parte superior izquierda: una estrella quebradiza verde; un calamar luciérnaga cuya parte inferior brilla para camuflarse con el agua de arriba cuando lo ven los enemigos de abajo; un pez víbora; dos peces escoba; un pez dragón; y el vientre de un pez perla. Los puntos del vientre son fotóforos, órganos que producen luz mediante reacciones químicas o bacterias simbióticas. Crédito: Jerome Mallefet/Minden Pictures; David Shale/Minden Pictures; David Shale/Minden Pictures; Jerome Mallefet-FNRS/ Minden Pictures; Jerome Mallefet-FNRS/Minden Pictures; Solvin Zankl/Minden Pictures (en el sentido de las agujas del reloj desde la parte superior izquierda)

En todos los lugares se enciende

Los secretos de los mares lechosos persisten, en parte, porque siguen existiendo cuestiones mucho más amplias sobre la naturaleza, la función y el alcance de la propia bioluminiscencia. Dado que la mayoría de los organismos bioluminiscentes viven en el océano, muchos de ellos a gran profundidad, la observación de la bioluminiscencia de primera mano ha requerido considerables recursos y un riesgo nada desdeñable. La bióloga marina Edith Widder, que fundó la Asociación de Investigación y Conservación de los Océanos en 2005, comenzó sus estudios pioneros sobre la bioluminiscencia en la década de 1980. En su libro de 2021 relata sus numerosas y a veces espeluznantes experiencias con los sumergibles, incluida una fuga que puso en peligro su vida a una profundidad de 350 pies, Bajo el borde de la oscuridad. «He pasado gran parte de mi carrera en sumergibles, operando en la oscuridad» porque sólo muy recientemente las cámaras han sido capaces de percibir tanto la luz como el color de la bioluminiscencia, me dijo. «Es absolutamente, impresionantemente hermoso, y por fin [other people are] llegar a verlo».

Widder y otros investigadores que han conseguido realizar viajes a las profundidades marinas saben desde hace décadas que la bioluminiscencia es una capacidad común. Pero la primera estimación fiable de su aparición llegó en 2017, cuando Haddock y Séverine Martini, entonces investigadora postdoctoral en el MBARI y ahora en el Instituto Mediterráneo de Oceanografía, publicaron un análisis de 17 años de observaciones de vídeo recogidas por vehículos operados a distancia en la costa de California. A partir de más de 350.000 observaciones, que incluían más de 500 grupos de organismos, tomadas a profundidades desde justo debajo de la superficie hasta casi 13.000 pies, Martini y Haddock concluyeron que al menos tres cuartas partes de los organismos eran capaces de producir bioluminiscencia. El porcentaje se mantuvo notablemente consistente a diferentes profundidades del océano. En un estudio de 2019, descubrieron que aproximadamente un tercio de los organismos que viven en el fondo del océano son bioluminiscentes. Martini identificó una esponja carnívora que no solo era nueva para la ciencia, sino el primer caso documentado de bioluminiscencia en su filo.

Dado que el océano es el mayor espacio vital del planeta, los dos análisis sugieren que la bioluminiscencia es uno de los rasgos ecológicos predominantes en la Tierra. «No es algo lejano que no se vea en la vida», dice Martini. «En el mar, todo brilla; sólo hay que prestar atención». Para Martini, Haddock, Widder y los otros pocos investigadores de la bioluminiscencia marina, el omnipresente resplandor no hace más que aumentar su interés por sus funciones ecológicas, su historia evolutiva, su química y su genética, y su entusiasmo por las cámaras submarinas de alta definición y la secuenciación genética avanzada que ofrecen nuevas formas de acceder a un mundo antes casi inaccesible.

Los seres humanos se han beneficiado enormemente de las especies bioluminiscentes. Los investigadores médicos y biológicos utilizan con frecuencia la proteína verde fluorescente, que los biólogos aislaron de las medusas bioluminiscentes en la década de 1960, como marcador visual de las proteínas y los componentes de las células vivas. Widder utiliza las bacterias bioluminiscentes para identificar los focos de contaminación de la Laguna del Río Indio de Florida, uno de los estuarios más diversos de Norteamérica. La escorrentía de fertilizantes y pesticidas procedentes de granjas y céspedes, así como las fugas de los sistemas de alcantarillado y fosas sépticas, han estado envenenando la laguna durante décadas, y la contaminación se ha acumulado en sus sedimentos. Como la mayoría de los contaminantes interfieren en la respiración bacteriana y, por tanto, en la bioluminiscencia de las bacterias, Widder y sus colegas han tomado sedimentos de la laguna y los han mezclado con bacterias bioluminiscentes en el laboratorio para determinar las concentraciones relativas de contaminantes en toda la laguna.

Aunque las aplicaciones se están ampliando, la capacidad de los organismos marinos de beneficiarse de su propia capacidad bioluminiscente está amenazada. Se espera que la fiebre por extraer metales valiosos del fondo del océano tenga un impacto tremendo no sólo en los fondos marinos sino en todo el mar profundo, donde el agua suele ser lo suficientemente clara como para que los organismos bioluminiscentes se comuniquen entre sí a través de cientos de metros. Cuando los vehículos mineros robóticos raspan el fondo marino, levantan nubes de sedimentos. Después de que las máquinas bombeen el material recogido a la superficie y extraigan los nódulos ricos en metales del tamaño de un puño, vierten el lodo y el limo restante de nuevo en el mar, enturbiando de nuevo el agua que antes era transparente, lo que inevitablemente interrumpe la comunicación entre los organismos bioluminiscentes e interfiere en su capacidad para encontrar alimento y pareja.

«En el contexto de la ecología y la salud de los océanos, es importante entender cómo la [bioluminescence] es», dice Haddock, que es coautor de un documento de 2020 sobre los efectos ecológicos de la minería de aguas profundas. «Si haces algo que va a afectar a ese proceso, va a tener todos estos efectos dominantes que sólo ahora podemos empezar a apreciar». Los mares resplandecientes que tanto aterrorizaron a generaciones de marineros no se cobraron víctimas ni dejaron huellas; los mares turbios creados por los humanos, sin embargo, podrían oscurecer permanentemente la luz del océano.


El diablo marino negro, que aguarda a una profundidad de hasta 13.000 pies, tiene un señuelo transparente que sale de su cabeza. Las bacterias que viven en el interior del señuelo brillan para atraer a sus presas. No está claro cómo el pez controla las emisiones. Crédito: David Shale/Minden Pictures

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