一個缺少光照的、多雨的春天讓巴西沿海形成了巨大的浮游植物群。巴西里約熱內盧州的海灘遊客在2021年末與不受歡迎的海居訪客作鬥爭。從11月開始，無數微小的浮游植物聚集在海岸線上，將清澈的藍色水域染成深色的紅褐色。這種水華被稱為赤潮或有害藻類水華（HAB）事件，其範圍之廣、持續時間之長是前所未有的。

浮游植物水華在里約每年的這個時候很常見，但它們通常包含對生態系統有益的物種。相反，有害藻類水華可以在一年中的任何時候出現，通常由污水和熱浪刺激產生，它們往往很小，持續時間不超過數天。然而這次赤潮事件跨越了200多公里的海岸線，持續了8個多星期。里約熱內盧聯邦大學氣象系的普里西拉-蘭格說：”這非常令人擔憂。”

2021年12月26日。來自美國國家航空航天局Aqua衛星的偽彩色圖像。

赤潮中的一些物種可以產生毒素，但到目前為止，這些物種在里約的水花中還沒有被觀察到。相反，蘭格稱這種水華”令人擔憂”，因為它可能對海洋食物網產生影響。

從大多數年份的9月到1月（南美洲的春天和夏天），涼爽、營養豐富的水從Arraial do Cabo附近的海洋深處湧出，取代了被風和科里奧利效應推到近海的表層水。海洋表面豐富的營養物質和陽光引發了矽藻和其他浮游植物的大量繁殖，它們很快被浮游動物和魚類幼蟲所吞噬。洋流將上升的水團向西推向里約熱內盧市，里約附近的溫暖、藍色的水通常會變成寒冷和深綠色。

2021年春季與大多數年份不同。蘭格和同事們認為六週的陰雨天氣阻礙了矽藻和小型鞭毛蟲的正常生長，使里約附近的水域變得透明並充滿了營養。當天空終於在11月初放晴時，充足的陽光和低湍流為赤潮的發生創造了條件。”一旦有了光，一些紅色元素，例如甲藻，Mesodinium rubrum等等–就開始瘋狂地綻放！”蘭格說。

這種變化發生得很快。11月3日研究人員首次觀察到赤潮，然後在11月16日從里約的一個海灘上採集的水樣中得到證實。里約的海灘附近的水很快變得非常黑暗，紅色的海泡石堆積起來。

12月初，赤潮到達Arraial do Cabo，”使里約最原始的水肺潛水天堂的水域變暗，”蘭格說。12月5日的衛星圖像顯示，紅褐色的海水橫跨兩座城市之間的海岸線。

到12月下旬，水華正在消退，但美國宇航局Aqua衛星上的中分辨率成像分光儀（MODIS）仍然可見，該衛星于2021年12月26日獲得這些圖像。水華在自然色圖像（頂部）中顯示為一個微弱的、黑暗的水漩渦從海岸延伸開來。在這個漩渦的左邊可以看到一個更微弱的斑點。在偽色圖像（第二張圖像）中，水花更加明顯。在這個視圖中，綠色的色調描述了葉綠素-a的濃度，這是浮游植物用來捕捉陽光的主要色素。最深的綠色陰影顯示了葉綠素濃度最大的區域。

蘭格及其同事將繼續觀察水華的進展情況。但是，即使在大規模水華消退後，其影響也可能是持久的。在浮游植物死亡後，細菌的分解過程會耗盡水中的氧氣（缺氧），導致魚類死亡。此外，赤潮物種可以取代通常支持一個地區的魚類和海洋食物網的其他浮游植物物種。