Hiện tượng "biển sữa" là gì?

Feb 23 2011
For hundreds of years, sailors have recounted coming upon miles and miles of pale, milky, glowing waters, sometimes stretching as far as the eye can see. Vậy đâu là nguyên nhân dẫn đến hiện tượng nước biển trắng đục này?

Trong hàng trăm năm, các thủy thủ đã kể những câu chuyện về một sự kiện bí ẩn xảy ra ngoài khơi xa. They've recounted suddenly coming upon miles and miles of pale, milky, glowing waters , sometimes stretching as far as the eye can see. Không thể đưa ra bất kỳ lời giải thích chính đáng nào cho hiện tượng kỳ lạ này, hầu hết mọi người đều bác bỏ những lời kể về biển sữa như những câu chuyện cổ tích hay chỉ đơn giản là hình dung về trí tưởng tượng của các thủy thủ chết đói trên đất liền. Tuy nhiên, nhà văn khoa học viễn tưởng vĩ đại Jules Verne không quá coi thường và ông thực sự đã viết một cảnh trong cuốn tiểu thuyết kinh điển "Hai vạn dặm dưới đáy biển" mô tả cảnh tàu ngầm Nautilus băng qua một "biển sữa" rực sáng.

Tua nhanh đến một kỷ nguyên hiện đại hơn, và các con tàu vẫn đang đưa tin về những vùng biển kỳ lạ dường như, như Verne đã viết trong cuốn sách của mình, "được sơn mài", đặc biệt là ở Ấn Độ Dương. Sau đó, vào năm 2005, một nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi Tiến sĩ Steven Miller thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân ở Monterey, California, đã quyết định xem xét kỹ hơn câu chuyện được cho là của người thủy quân lục chiến này. Họ đã sử dụng dữ liệu thu thập được từ các cảm biến vệ tinh để xác nhận một sự kiện "biển sữa" được báo cáo vào năm 1995 bởi một tàu buôn của Anh có tên là SS Lima ở tây bắc Ấn Độ Dương.

Vào ngày 25 tháng 1 năm 1995, tàu Lima báo cáo rằng, "vào một đêm không trăng trong khi cách bờ biển Somalia 150 hải lý về phía đông, một ánh sáng màu trắng đã được quan sát thấy ở đường chân trời và sau 15 phút lặn, con tàu hoàn toàn được bao quanh bởi một vùng biển màu trắng sữa với độ phát quang khá đồng đều… Nó trông như thể con tàu đang lướt trên cánh đồng tuyết hoặc lướt trên những đám mây ”[nguồn: Miller ].

Tiến sĩ Miller và các đồng nghiệp của ông đã sử dụng Chương trình Vệ tinh Khí tượng Quốc phòng (DMSP) và các vệ tinh quỹ đạo địa cực của nó để phát hiện sự kiện ở thế giới khác mà phi hành đoàn của Lima đã mô tả. Thực tế, các hình ảnh vệ tinh đã tiết lộ một khu vực ánh sáng mức độ thấp ở tây bắc Ấn Độ Dương, có kích thước bằng Connecticut, vào ngày và giờ được SS Lima ghi lại. Đột nhiên, hiện tượng biển sữa dường như không phải là một câu chuyện cao siêu như vậy.

Ẩn sau bí ẩn biển ngân hà

Sau khi họ xác định biển sữa không chỉ đơn thuần là sự sáng tạo của các thủy thủ với trí tưởng tượng hoạt động quá mức, nhiệm vụ của các nhà khoa học là tìm ra nguyên nhân gây ra nó. Họ đã có sự giúp đỡ dưới dạng các mẫu nước được thu thập từ biển phía tây Ả Rập vào năm 1985 trong một sự kiện biển trắng sữa kéo dài ba ngày. Những mẫu này cho thấy sự hiện diện của một loại vi khuẩn phát quang sinh học trong nước, được gọi là Vibrio harveyi .

Vi khuẩn phát sáng khác với các vi khuẩn huỳnh quang phát quang sinh học thường được biết đến nhiều hơn, chúng chịu trách nhiệm tạo ra ánh sáng thỉnh thoảng được tạo ra khi tàu đánh thức hoặc trong các đợt sóng vỗ bờ khi thủy triều đỏ nở rộ. Loài tảo phát ra tia ngắn của ánh sáng , trong khi vi khuẩn phát quang sinh học tạo ra một mờ nhạt, duy trì phát sáng. Vi khuẩn sử dụng hai chất trong một phản ứng hóa học để tạo ra ánh sáng - luciferin, hay chất tạo ra ánh sáng, và luciferase. Chất thứ hai này là một enzym xúc tác quá trình oxy hóa luciferin, tạo ra ánh sáng như một sản phẩm phụ [nguồn: Miller ].

Không giống như các loài tảo hai roi thường sử dụng ánh sáng chói của chúng để xua đuổi những kẻ săn mồi, vi khuẩn phát quang sinh học thực sự có thể sử dụng ánh sáng để thu hút cá. Chúng muốn ăn thịt vì nơi sinh sống yêu thích của chúng là bên trong ruột cá. Vì những vi khuẩn nhỏ bé này chỉ tự phát ra ánh sáng rất mờ nên chúng phải tập hợp lại với nhau để tạo ra nhiều tác động. Sự phát sáng tập thể của chúng có thể phát triển đến tỷ lệ khổng lồ, màu trắng đục trong biển khi số lượng của chúng tăng lên đến mức khổng lồ - hãy nghĩ đến 40 tỷ nghìn tỷ [nguồn: ScienceDaily ].

Tiến sĩ Miller và các đồng nghiệp của ông vẫn chưa xác định được chính xác nguyên nhân khiến vi khuẩn tụ tập với số lượng khổng lồ như vậy, nhưng ông đưa ra giả thuyết rằng vi khuẩn có thể tụ họp lại để sinh sống các chất hữu cơ trong nước. Trong trường hợp của các mẫu Vibrio harveyi năm 1985 , các nhà khoa học đã tìm thấy vi khuẩn này cư trú trên tảo nâu / xanh lá cây Phaeocystis .

Giờ đây, với sự hỗ trợ của các hệ thống vệ tinh như DMSP, các nhà khoa học có kế hoạch tiếp tục nghiên cứu về hiện tượng biển sữa. Họ hy vọng sẽ có được những câu trả lời xác đáng hơn về khoa học đằng sau cảnh tượng kỳ lạ và thanh tao này.

Nhiều thông tin hơn

Những bài viết liên quan

  • Cách thức hoạt động của sự phát quang sinh học
  • Làm thế nào để vi khuẩn giao tiếp?
  • Vi khuẩn mã hóa màu có thể giúp xác định vết dầu loang không?

Nguồn

  • Britt, Robert Roy. "Hình ảnh vệ tinh xác nhận sự phát sáng bí ẩn trong đại dương." LiveScience. Ngày 4 tháng 10 năm 2005. (Ngày 11 tháng 2 năm 2011) http://www.msnbc.msn.com/id/9593095/ns/technology_and_science-science/
  • Miller, SD và cộng sự. "Bởi ánh sáng của biển." Đánh giá NRL 2007. (Ngày 14 tháng 2 năm 2011) http://www.nrl.navy.mil/content_images/07FA6.pdf
  • Miller, Steven D. và cộng sự. "Phát hiện biển sữa phát quang sinh học từ không gian." Kỷ yếu của Viện Hàn lâm Khoa học Quốc gia Hoa Kỳ. Ngày 26 tháng 9 năm 2005. (11 tháng 2 năm 2011) http://www.pnas.org/content/102/40/14181.full.pdf+html
  • Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân. "Các nhà khoa học của NRL phát hiện ra hiện tượng 'Milky Sea'." Khoa học hàng ngày. Ngày 22 tháng 10 năm 2005. (Ngày 11 tháng 2 năm 2011) http://www.sciasedaily.com/releases/2005/10/051018073631.htm
  • Nealson, Kenneth H. và J. Woodland Hastings. "Cảm biến số đại biểu trên quy mô toàn cầu: Số lượng lớn vi khuẩn phát quang sinh học tạo nên biển Milky." Vi sinh vật học ứng dụng và môi trường. Tháng 4 năm 2006. (Ngày 11 tháng 2 năm 2011) http://aem.asm.org/cgi/content/full/72/4/2295
  • Khoa học hàng ngày. "Khám phá những bí ẩn của biển: Có phải vi khuẩn phát quang sinh học đằng sau truyền thuyết về biển ngân hà?" Ngày 1 tháng 7 năm 2006. (Ngày 11 tháng 2 năm 2011) http://www.scionedaily.com/videos/2006/0707-uncovered_the_mysteries_of_the_seas.htm