浮游植物大量繁殖在里约每年的这个时候都很常见,但它们通常含有对生态系统有益的物种。相比之下,有害藻华可能在一年中的任何时间出现,通常是由污水和热浪刺激的,而且它们的规模往往较小,持续时间不超过几天。然而,这次赤潮事件横跨200多公里海岸线,持续了八周多。里约热内卢联邦大学气象学系的普里西拉·兰格说:“这非常令人担忧。 '
2021 年12 月26 日。来自NASA Aqua 卫星的假彩色图像。
赤潮中的一些物种可以产生毒素,但到目前为止,在里约热内卢的水华中尚未观察到这些物种。相反,兰格称这种藻华“令人担忧”,因为它可能对海洋食物网产生影响。
大多数年份的9 月至1 月(南美洲为春季和夏季),凉爽、营养丰富的海水从阿拉亚尔杜卡波附近的海洋深处涌出,取代了因风和地表水的科里奥利效应而被推离海岸的海水。海洋表面丰富的营养物质和阳光引发了硅藻和其他浮游植物的大量繁殖,这些浮游植物很快被浮游动物和鱼类幼虫吞噬。洋流将上升的水团向西推向里约热内卢市,里约热内卢附近温暖的蓝色海水经常变成寒冷的深绿色。
2021 年春季与大多数年份不同。兰格和同事认为,六周的阴雨天气阻碍了硅藻和小鞭毛虫的正常生长,使得里约热内卢附近的水域变得透明且充满营养。当十一月初天空终于晴朗时,充足的阳光和低湍流为赤潮的发生创造了条件。 “一旦有光,一些红色元素——比如甲藻、红色中甲藻等——就会开始疯狂地绽放! ”兰格说。
这种变化发生得很快。研究人员于11月3日首次观察到赤潮,随后在11月16日从里约海滩采集的水样中证实了这一现象。里约海滩附近的海水很快变得非常暗,红色泡沫不断堆积。
兰格说,12月初,赤潮抵达Arraial do Cabo,“使里约最原始的水肺潜水天堂的水域变暗”。 12 月5 日的卫星图像显示,红棕色的海水横跨两个城市之间的海岸线。
到12 月下旬,水华正在消退,但美国宇航局Aqua 卫星上的中分辨率成像光谱辐射仪(MODIS) 仍然可以看到水华,该卫星于2021 年12 月26 日获取了这些图像。水华在自然色图像(上)中显示为淡淡的、黑色的水漩涡从岸边延伸出来。在该漩涡的左侧可以看到一个较暗的斑点。在伪彩色图像(第二张图像)中,水花更加明显。在这个观点中,绿色色调描述了叶绿素a的浓度,叶绿素a是浮游植物捕捉阳光的主要色素。最深的绿色表示叶绿素浓度最高的区域。
兰格和同事将继续监测绽放的进展。但即使大花消退后,其影响也可能是持久的。浮游植物死亡后,细菌分解过程会耗尽水中的氧气(缺氧),导致鱼类死亡。此外,赤潮物种可以取代通常支持一个地区的鱼类和海洋食物网的其他浮游植物物种。