リオ・デ・ラ・プラタにおける大規模なシアノバクテリアブルームの発生源を評価する（2019年）。早期警戒システムに向けて

Assessing the origin of a massive cyanobacterial bloom in the Río de la Plata (2019): Towards an early warning system.

• Luis Aubriot
• Bernardo Zabaleta
• Facundo Bordet
• Daniel Sienra
• Jimena Risso
• Marcel Achkar
• Andrea Somma

抄録

リオ・デ・ラ・プラタ河口域は、南米で2番目に大きな河川流域である。ウルグアイ沿岸で頻繁に発生するMicrocystisとDorichospermumの複合体のシアノバクテリアブルームの発生は、雨季によるウルグアイ川の高流量に関連している。2019年夏、大規模なシアノバクテリアブルームがウルグアイ大西洋岸まで達した。本研究では、リオ・デ・ラ・プラタでの最後のシアノバクテリアブルームの発生を有利にした起源と環境条件を明らかにし、モンテビデオの海岸でのシアノバクテリアスカムの早期警戒システムの開発に貢献しようとしている。センチネル2画像、サルト・グランデ貯水池とモンテビデオビーチのモニタリングプログラムの環境データ、水文気象情報、水力発電ダムの運転状況を用いて、補完的なアプローチを適用した。画像は正規化差クロロフィル指数（NDCI）を用いて解析され、同じ範囲内の複数の水域を評価することができました。特にウルグアイ川とネグロ川の流量が増加し、ダムの放水路が開通する原因となりました。NDCIマップによると、サルト・グランデ貯水池の高値（NDCI）を示す地域は、長期にわたるオーバーフロー期間の前後で同程度の面積を維持していた（前後8.7～7.8km）。一方、リオ・ネグロ貯水池では、NDCCIの範囲が著しく変化し（62.5km、パルマール貯水池）、その後の放流後の表層水量が56倍に減少した。流出路の開通から20日後、モンテビデオの海岸は遊泳禁止となり、リオ・デ・ラ・プラタ沿岸ではNDCIの表面積が51.7kmに達した。NDCI地域の動態、下流のブルームの流出、リオ・デ・ラ・プラタの残留流の予測から、シアノバクテリアのブルームはネグロ川（パルマール貯水池）から発生したことが示唆された。このブルーム現象は、過去20年間にプラタ川で発生した最悪のものの一つであり、発生源から690kmのウルグアイの副回廊に沿って大西洋沿岸まで循環し、モンテビデオ沿岸では3ヶ月間続いた。本研究は、ネグロ川貯水池からの藍藻類のブルームがリオ・デ・ラ・プラタ河口に与える影響を取り上げた初めての研究である。したがって、ネグロ川流域は、大規模なシアノバクテリアブルームを緩和するための主要な取り組みを行うべき場所である。

The Río de la Plata estuary drains the second largest river basin of South America. The occurrence of frequent cyanobacterial blooms of the Microcystis and Dolichospermum complex in the Uruguayan coast are associated with high flows of Uruguay River due to rainy years. In summer 2019, a massive cyanobacterial bloom reached up to the Uruguayan Atlantic coast. This study seeks to unveil the origin and the environmental conditions that favored the occurrence of the last cyanobacterial bloom in the Río de la Plata, and to contribute with the development of an early warning system of cyanobacterial scum on Montevideo beaches. A complementary approach was applied with Sentinel-2 imagery, environmental data of monitoring programs of Salto Grande Reservoir and Montevideo beaches, hydro-meteorological information, and hydroelectric dam operation. Images were analyzed with the Normalized Difference Chlorophyll Index (NDCI), which allowed evaluating several water bodies within the same ranges. Positive anomalous rainfall increased river flows, particularly that of Uruguay and Negro rivers, which caused the opening of the dam spillways. NDCI maps showed that areas with high values (NDCI) in Salto Grande reservoir kept a similar surface area before and after the prolonged overflow period (8.7-7.8 km, before and after). In the Río Negro reservoirs, however, NDCI coverage remarkably changed (62.5 km, Palmar reservoir), with a subsequent 56-fold reduction in the post-discharge of surface water. Twenty days after opening the spillways, Montevideo beaches were closed to swimming and the NDCI surface reached 51.7 km in the Río de la Plata coast. The dynamics of NDCI areas, the downstream bloom discharge, and the predicted Río de la Plata residual currents, suggest that the cyanobacterial bloom originated in the Negro River (Palmar reservoir). This bloom event was one of the worst that occurred in the Río de la Plata in last 20 years, circulated along the Uruguayan sub-corridor to the Atlantic coast along 690 km from its origin, and lasted three months on Montevideo coast. This is the first study that addresses the impact of cyanobacterial blooms from the Negro River reservoirs on the Río de la Plata estuary. Therefore, the Negro River basin is where the main efforts should be directed to mitigate massive cyanobacterial blooms.

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