浮游植物水华在里约每年的这个时候很常见，但它们通常包含对生态系统有益的物种。相反，有害藻类水华可以在一年中的任何时候出现，通常由污水和热浪刺激产生，它们往往很小，持续时间不超过数天。然而这次赤潮事件跨越了200多公里的海岸线，持续了8个多星期。里约热内卢联邦大学气象系的普里西拉-兰格说："这非常令人担忧。"
2021年12月26日。来自美国国家航空航天局Aqua卫星的伪彩色图像。
赤潮中的一些物种可以产生毒素，但到目前为止，这些物种在里约的水花中还没有被观察到。相反，兰格称这种水华"令人担忧"，因为它可能对海洋食物网产生影响。
从大多数年份的9月到1月（南美洲的春天和夏天），凉爽、营养丰富的水从Arraial do Cabo附近的海洋深处涌出，取代了被风和科里奥利效应推到近海的表层水。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，它们很快被浮游动物和鱼类幼虫所吞噬。洋流将上升的水团向西推向里约热内卢市，里约附近的温暖、蓝色的水通常会变成寒冷和深绿色。
2021年春季与大多数年份不同。兰格和同事们认为六周的阴雨天气阻碍了硅藻和小型鞭毛虫的正常生长，使里约附近的水域变得透明并充满了营养。当天空终于在11月初放晴时，充足的阳光和低湍流为赤潮的发生创造了条件。"一旦有了光，一些红色元素，例如甲藻，Mesodinium rubrum等等--就开始疯狂地绽放！"兰格说。
这种变化发生得很快。11月3日研究人员首次观察到赤潮，然后在11月16日从里约的一个海滩上采集的水样中得到证实。里约的海滩附近的水很快变得非常黑暗，红色的海泡石堆积起来。
12月初，赤潮到达Arraial do Cabo，"使里约最原始的水肺潜水天堂的水域变暗，"兰格说。12月5日的卫星图像显示，红褐色的海水横跨两座城市之间的海岸线。
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分光仪（MODIS）仍然可见，该卫星于2021年12月26日获得这些图像。水华在自然色图像（顶部）中显示为一个微弱的、黑暗的水漩涡从海岸延伸开来。在这个漩涡的左边可以看到一个更微弱的斑点。在伪色图像（第二张图像）中，水花更加明显。在这个视图中，绿色的色调描述了叶绿素-a的浓度，这是浮游植物用来捕捉阳光的主要色素。最深的绿色阴影显示了叶绿素浓度最大的区域。
兰格及其同事将继续观察水华的进展情况。但是，即使在大规模水华消退后，其影响也可能是持久的。在浮游植物死亡后，细菌的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。