Laguna Grande possède la plus forte concentration de dinoflagellés Pyrodinium bahamense à Porto Rico — jusqu'à 720 000 organismes par gallon d'eau, soit plus du triple de la densité requise pour une bioluminescence visible. Les canaux étroits de la mangrove et la pollution lumineuse minimale créent des conditions idéales pour les micro-organismes qui produisent une lumière bleu-vert froide lorsqu'ils sont dérangés. Les colons espagnols ont documenté ce phénomène dès le XVIe siècle, décrivant des eaux qui « brûlaient sans chaleur » lors d'expéditions nocturnes en aviron. La réserve a obtenu une protection formelle en 1990 dans le cadre du Programme du patrimoine naturel de Porto Rico, restreignant les navires motorisés et limitant le nombre de visiteurs nocturnes pour préserver la chimie de l'eau. Les racines des mangroves filtrent les sédiments et libèrent des tanins qui assombrissent l'eau, amplifiant le contraste lorsque les organismes bioluminescents brillent. L'écosystème soutient plus de quarante espèces de poissons, dont le tarpon et le snook, ainsi que des jeunes requins de récif des Caraïbes qui patrouillent dans les canaux profonds. Des biologistes marins de l'Université de Porto Rico maintiennent des stations de surveillance dans tout l'estuaire, suivant les populations de dinoflagellés et les niveaux de salinité qui fluctuent avec les cycles des marées. Les excursions en kayak à la baie bioluminescente de Laguna Grande fonctionnent exclusivement en kayak pour minimiser l'impact environnemental. Le voyage commence dans le port de Las Croabas, où les guides briefent les groupes sur la technique de pagaie avant d'entrer dans un tunnel de mangrove d'un kilomètre et quart. La canopée bloque la lumière ambiante, préparant les yeux pour la lagune principale où la bioluminescence apparaît la plus brillante les nuits sans lune. La recherche scientifique menée ici a éclairé les stratégies de conservation pour les deux autres baies bio de l'île — Mosquito Bay à Vieques et La Parguera sur la côte sud — bien que Laguna Grande reste la plus accessible depuis San Juan, ne nécessitant aucun trajet en ferry ni voyage terrestre prolongé. Le site accueille les visiteurs du dimanche au samedi, avec des départs prévus pour atteindre la lagune après la tombée de la nuit. Les excursions durent environ deux heures, incluant la traversée de la mangrove et le temps en eau libre. Les opérateurs appliquent des politiques strictes de non-contact pour les racines des mangroves et interdisent les écrans solaires chimiques qui nuisent aux colonies de dinoflagellés. La bioluminescence de la baie culmine pendant les mois les plus chauds lorsque les températures de l'eau dépassent 25 degrés Celsius, bien que le phénomène persiste toute l'année à une intensité réduite pendant les fronts froids hivernaux.