Laguna Grande beherbergt die höchste Konzentration an Pyrodinium bahamense Dinoflagellaten in Puerto Rico – bis zu 720.000 Organismen pro Gallone Wasser, mehr als das Dreifache der Dichte, die für eine sichtbare Biolumineszenz erforderlich ist. Die schmalen Mangrovenkanäle der Bucht und die minimale Lichtverschmutzung schaffen ideale Bedingungen für die Mikroorganismen, die bei Störung ein kaltes blau-grünes Licht erzeugen. Spanische Kolonisten dokumentierten das Phänomen bereits im 16. Jahrhundert und beschrieben Gewässer, die während nächtlicher Ruderexpeditionen „ohne Hitze brannten“. Das Reservat erhielt 1990 im Rahmen des Natural Heritage Program von Puerto Rico offiziellen Schutz, der motorisierte Wasserfahrzeuge einschränkt und die nächtliche Besucherzahl begrenzt, um die Wasserchemie zu erhalten. Mangrovenwurzeln filtern Sedimente und setzen Tannine frei, die das Wasser dunkler färben, was den Kontrast verstärkt, wenn die biolumineszenten Organismen aufleuchten. Das Ökosystem unterstützt über vierzig Fischarten, darunter Tarpune und Snooks, sowie junge karibische Riffhaie, die die tieferen Kanäle patrouillieren. Meeresbiologen der Universität von Puerto Rico unterhalten Messstationen im gesamten Ästuar und verfolgen die Populationen der Dinoflagellaten sowie die Salzgehaltswerte, die mit den Gezeitenzyklen schwanken. Touren zur Laguna Grande Biolumineszenz-Bucht werden ausschließlich mit dem Kajak durchgeführt, um die Umweltbelastung zu minimieren. Die Reise beginnt im Hafen von Las Croabas, wo die Guides die Gruppen in die Paddeltechnik einweisen, bevor es in einen etwa 1,2 Kilometer langen Mangroventunnel geht. Das Blätterdach über dem Kopf blockiert Umgebungslicht und bereitet die Augen auf die Hauptlagune vor, in der die Biolumineszenz in mondlosen Nächten am hellsten erscheint. Die hier durchgeführten wissenschaftlichen Forschungen haben zu Schutzstrategien für die beiden anderen Bio-Buchten der Insel beigetragen – Mosquito Bay in Vieques und La Parguera an der Südküste – wobei die Laguna Grande von San Juan aus am leichtesten zu erreichen ist, da keine Fährüberfahrt oder längere Überlandreise erforderlich ist. Die Anlage empfängt Besucher von Sonntag bis Samstag, mit Abfahrten, die so geplant sind, dass sie die Lagune nach Einbruch der Dunkelheit erreichen. Die Touren dauern etwa zwei Stunden, einschließlich der Passage durch die Mangroven und Zeit auf offenem Wasser. Die Betreiber setzen eine strikte „Nicht-Berühren“-Politik für Mangrovenwurzeln durch und verbieten chemische Sonnencremes, die den Dinoflagellaten-Kolonien schaden. Die Biolumineszenz der Bucht erreicht ihren Höhepunkt in den wärmeren Monaten, wenn die Wassertemperaturen 25 Grad Celsius (78 Grad Fahrenheit) übersteigen, obwohl das Phänomen ganzjährig auftritt, während der Kaltfronten im Winter jedoch mit verringerter Intensität.