Từ nghi ngờ, ngày nay giới khoa học đã chứng minh sự tồn tại của hiện tượng này nhưng chưa thể tìm ra nguyên nhân đằng sau đó.
Phát quang sinh học
Giữa lúc lênh đênh ngoài biển xa, nhiều thuỷ thủ phát hiện những vùng nước màu trắng đục nhạt màu, phát sáng lấp lánh và đôi khi kéo dài đến tận đường chân trời. Hiện tượng này được gọi là “biển sữa”.
Khi nghe câu chuyện này, hầu hết mọi người, thậm chí là các nhà khoa học, nghi ngờ các thuỷ thủ đang nói dối hoặc gặp ảo ảnh do kiệt sức. Người đầu tiên nhìn nhận nghiêm túc về câu chuyện là nhà văn khoa học viễn tưởng Jules Verne. Ông đã miêu tả lại khung cảnh này trong cuốn tiểu thuyết kinh điển “Hai vạn dặm dưới đáy biển” qua chi tiết tàu ngầm Nautilus băng qua một “biển sữa” rực sáng.
Những lời đồn vẫn lan truyền cho đến ngày nay. Năm 2005, nhóm các nhà khoa học dẫn đầu bởi TS Steven Miller, thuộc Phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hải quân, bang California, Mỹ, quyết tâm truy tìm sự thật đằng sau câu chuyện về “biển sữa”.
Họ sử dụng dữ liệu thu thập từ ảnh viễn thám và phát hiện một sự kiện “biển sữa” được ghi nhận vào năm 1995 bởi tàu buôn của Anh, SS Lima, nằm ở Tây Bắc Ấn Độ Dương.
Theo đó, ngày 25/1/1995, tàu Lima báo cáo rằng “khi cách bờ biển Somalia 150 hải lý về phía Đông, tàu đã quan sát một ánh sáng màu trắng ở đường chân trời. Sau 15 phút, con tàu hoàn toàn chìm trong một vùng biển màu trắng sữa với độ phát quang tương đối đồng đều... Nó trông như thể con tàu đang lướt đi trên cánh đồng tuyết hay những đám mây”.
Tiến sĩ Miller cùng các đồng nghiệp đã sử dụng dữ liệu từ Chương trình Vệ tinh Khí tượng Quốc phòng (DMSP) và vệ tinh quỹ đạo địa cực để tìm kiếm hình ảnh ghi lại vào thời điểm lúc bấy giờ. Các hình ảnh từ vệ tinh cho thấy một vùng ánh sáng trên Ấn Độ Dương có kích thước bằng bang Connecticut trùng khớp với thời điểm trong báo cáo của tàu Lima.
Đến mùa hè năm 2019, thuỷ thủ đoàn trên du thuyền Ganesha chứng kiến biển sữa. Cả màu sắc và cường độ của quầng sáng đều giống với sao dạ quang dán tường, phát ra từ độ sâu khoảng 9m bên dưới bề mặt nước.
Sau khi biển sữa được chứng minh không sinh ra từ óc sáng tạo của thuỷ thủ, giới khoa học bắt đầu đi tìm nguyên nhân của hiện tượng này. Biển sữa là do vi khuẩn phát quang sinh học hiếm gặp, thay vì phát sáng màu xanh lam hoặc xanh lục, chúng lại phát sáng màu trắng. Những mẫu nước thu thập từ khu vực xuất hiện biển sữa chứa một loại vi khuẩn phát quang sinh học trong nước, gọi là Vibrio Harveyi.
Các lý thuyết hiện tại dự đoán rằng sự phát sáng hiếm có này có thể là do mối quan hệ hoại sinh, nghĩa là ăn chất hữu cơ đang phân hủy, giữa vi khuẩn Vibrio Harveyi và một loài vi tảo biểu hiện trên quy mô lớn, với phản ứng phát quang sinh học được kích hoạt khi một mức độ hoặc đại số quần thể nhất định có đã đạt được.
Ông David Gruber, Giáo sư sinh học tại Đại học Thành phố New York, Mỹ, phân tích: “Biển sữa xuất hiện dựa trên tập hợp các điều kiện như gió, chất dinh dưỡng... Những vi khuẩn phát quang sinh học này chỉ bật phát quang sinh học sau khi đạt đến một mật độ tế bào nhất định, được gọi là cảm nhận đại số. Sự phát sáng của chúng có thể được nhìn thấy từ không gian bằng cách sử dụng thiết bị viễn thám và sự nở hoa trên 15.000 km vuông đã được chứng kiến”.
Còn TS Steven Miller cho biết: “Biển sữa không phải hiện tượng phổ biến, có thể xuất hiện một đến hai lần một năm trên toàn cầu và không ở gần bờ. Vì vậy, bạn phải ở đúng nơi vào đúng thời điểm”.
 |
| Biển sữa được ghi lại bởi vệ tinh của NASA, Mỹ. |
Màu sắc đặc biệt
Khác với vi khuẩn huỳnh quang, vi khuẩn phát quang sinh học tạo và phát xạ ánh sáng. Phát quang sinh học là một dạng phát quang hóa học chỉ phản ứng hoá học diễn ra bên trong vật thể sống. Nguồn sáng từ các loài sinh vật phát quang sinh học giống như ngọn đèn dẫn lối tàu thuyềt giữa biển khơi đen kịt.
Mức độ phát quang sinh học giữa các loài sinh vật là khác nhau.
Nếu vi khuẩn đơn tảo phát ra những tia sáng ngắn, vi khuẩn phát quang sinh học tạo ra ánh sáng lập loè nhưng kéo dài. Phản ứng hóa học tạo ra ánh sáng trong cơ thể sinh vật bắt nguồn từ hai chất là luciferin – còn gọi là chất tạo ra ánh sáng, và luciferase. Chất thứ hai là enzym xúc tác quá trình oxy hóa luciferin.
Nhiều sinh vật phát ánh sáng để xua đuổi kẻ thù nhưng vi khuẩn phát quang sinh học sử dụng ánh sáng để thu hút cá vì môi trường 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 khuếch đại ánh sáng. Biển sữa có thể là sự tập hợp của 40 tỷ nghìn tỷ vi khuẩn phát quang sinh học.
TS Miller vẫn chưa xác định được nguyên nhân khiến vi khuẩn tụ tập với số lượng khổng lồ như vậy. Tuy nhiên, ông đặt ra giả thuyết vi khuẩn tụ họp lại vì các chất hữu cơ trong nước. Trong trường hợp của các mẫu Vibrio Harveyi, các nhà khoa học tìm thấy vi khuẩn này trú ngụ trên tảo nâu Phaeocystis.
Tuy nhiên, bí ẩn về nguyên nhân gây ra sự phát quang trắng dường như hoạt động ngược lại với sự phát quang sinh học thông thường. Có giả thuyết cho rằng vi khuẩn gây ra biển sữa có thành tế bào canxi – điều này khiến ánh sáng phát ra có màu nhạt hơn vi khuẩn không chứa tế bào canxi.
Dù bằng cách nào, điều này khẳng định rằng biển sữa thực sự có thể được thu thập bằng hình ảnh vệ tinh có nghĩa là việc nghiên cứu chúng và làm sáng tỏ những bí ẩn của chúng sẽ dễ dàng hơn trong tương lai.
Giờ đây, với sự hỗ trợ của các hệ thống vệ tinh như DMSP, các nhà khoa học dự kiến sẽ tiếp tục nghiên cứu về hiện tượng biển sữa. Họ hy vọng tìm ra câu trả lời xác đáng hơn về khoa học đằng sau cảnh tượng kỳ lạ này.
