淡水の貯水池における藻類ブルームは、水生生態系の健康、レクリエーション利用、水質へのリスクがあるため、懸念が高まっている。藻類ブルームを構成する分類群のうち、シアノバクテリアは、汚染水や貝類を介して人が摂取した場合に急性および慢性の疾病を引き起こし得る毒性化合物を産生する可能性があることから、とりわけ重要な懸念対象である。水柱中の毒素が毒素特異的な閾値を超えると、バージニア州は当該ブルームを有害藻類ブルーム（HAB）として分類し、毒素が存在しない藻類ブルームと区別する。毒素は、主要なレクリエーション地域となる水域で特に問題となる。中部バージニアのレイク・アンナはそのような水域である。レイク・アンナは全長27 km、面積47 km2の中部バージニアの貯水池である。バージニア州が2018年にHABモニタリング枠組みを改訂して以来、毒素産生の可能性があるブルームに関して、貯水池西部の河川沿い（riverine zone）で藻類ブルームに関する警告が発出されてきた。レイク・アンナでは微小シスチンとアナトキシンの産生が検出されたが、円筒状シリンドロスペルムプシンとサキシトキシンの産生は検出されなかった。ただし毒素濃度は低く、0.65 µg/L未満であった。2023年に、米国地質調査所は、バージニア州環境品質局との協力のもと、19か月にわたる集中的かつ広域的な調査を、レイク・アンナ西部とその支流（ノース・アンナ川およびパムンキー・クリーク）に対して開始した。その目的は、（1）藻類群集、バイオマス、毒素産生を特徴づけること、（2）藻類ブルームの開始、持続、減衰につながり得る要因を同定すること、（3）藻類ブルームに寄与する要因の主要な発生源を評価することである。湖内と流域への流入、水文気象条件、藻類群集について、水質の連続モニタリングおよび離散モニタリングを行った。複数のモデリングシナリオにより、レイク・アンナにおける藻類ブルームの形成と持続は、化学的要因、マクロ栄養塩およびミクロ栄養塩、ならびに物理的要因の相互作用によって駆動されることが示された。主要な要因には、総窒素、総リン、水温、懸濁堆積物濃度、風速、銅、鉄、モリブデン、ニッケル、ナトリウム、アルカリ度が含まれる。本調査期間中、冬季の低気圧性の流出イベントは、支流から湖へマクロ栄養塩およびミクロ栄養塩の最大の負荷をもたらした。湖は、水柱中または湖底堆積物中において、これらの栄養塩の沈降・貯留先（シンク）となる。夏季の高利用・レクリエーション期間においては、ボート活動が湖底堆積物の再懸濁を促し、それによって藻類による取り込みのための栄養塩利用可能性を高め、内部負荷を増大させ得る。熱成層と低酸素条件が観測され、これらは栄養塩が受動的に水柱へ放出されることに寄与し、さらに藻類ブルームの増殖を促進し得る。これらの過程は、レイク・アンナ西部における藻類ブルームの形成、持続、および毎年の再発を支える正のフィードバックループを形成し得る。初期警戒指標に着目した継続的な水質モニタリングは、湖における藻類増殖の検出と予測の改善に寄与し、管理者が藻類の増殖と水質を先んじて適切に管理することを支援する可能性がある。
https://doi.org/10.31223/x5hj6v