Laguna Grande alberga la mayor concentración de dinoflagelados Pyrodinium bahamense en Puerto Rico: hasta 720 000 organismos por galón de agua, más del triple de la densidad necesaria para una bioluminiscencia visible. Los estrechos canales de manglares de la bahía y la mínima contaminación lumínica crean condiciones ideales para los microorganismos que producen luz azul verdosa fría al ser perturbados. Los colonizadores españoles documentaron el fenómeno ya en el siglo XVI, describiendo aguas que "ardían sin calor" durante las expediciones nocturnas de remo. La reserva obtuvo protección formal en 1990 bajo el Programa de Patrimonio Natural de Puerto Rico, restringiendo las embarcaciones motorizadas y limitando el número de visitantes nocturnos para preservar la química del agua. Las raíces de los manglares filtran los sedimentos y liberan taninos que oscurecen el agua, amplificando el contraste cuando los organismos bioluminiscentes brillan. El ecosistema alberga más de cuarenta especies de peces, incluidos sábalos y róbalos, junto con tiburones juveniles de arrecife del Caribe que patrullan los canales más profundos. Los biólogos marinos de la Universidad de Puerto Rico mantienen estaciones de monitoreo en todo el estuario, rastreando las poblaciones de dinoflagelados y los niveles de salinidad que fluctúan con los ciclos de marea. Los tours por la bahía bioluminiscente de Laguna Grande operan exclusivamente en kayak para minimizar el impacto ambiental. El viaje comienza en el puerto de Las Croabas, donde los guías informan a los grupos sobre la técnica de remo antes de entrar en un túnel de manglares de tres cuartos de milla. El dosel superior bloquea la luz ambiental, preparando los ojos para la laguna principal donde la bioluminiscencia aparece más brillante en noches sin luna. La investigación científica realizada aquí ha informado las estrategias de conservación para las otras dos bahías bioluminiscentes de la isla — Mosquito Bay en Vieques y La Parguera en la costa sur —, aunque Laguna Grande sigue siendo la más accesible desde San Juan, sin requerir viajes en ferry ni desplazamientos terrestres prolongados. El sitio recibe visitantes de domingo a sábado, con salidas programadas para llegar a la laguna después de la oscuridad total. Los tours duran aproximadamente dos horas, incluyendo el tránsito por los manglares y el tiempo en aguas abiertas. Los operadores aplican políticas estrictas de no tocar las raíces de los manglares y prohíben los protectores solares químicos que dañan las colonias de dinoflagelados. La bioluminiscencia de la bahía alcanza su punto máximo durante los meses más cálidos, cuando la temperatura del agua supera los 78 grados Fahrenheit, aunque el fenómeno persiste durante todo el año con menor intensidad durante los frentes fríos de invierno.