Virkningerne af bioakkumulering på økosystemet

Toksiner er blevet mere og mere udbredte i vores moderne industrielle verden. Desværre finder de vej ind i levende skabninger. I hvert økosystem er organismer indviklet indbyrdes i hinanden gennem fødekæder og fødevæd. Når toksiner finder vej ind i en organisme, kan de opbygges og dvæle, et fænomen kaldet bioakkumulering. På grund af sammenkoblinger inden for et madnett kan bioakkumulerede toksiner spredes til hele økosystemer.

Toksiner kommer ind i en fødekæde på flere måder: de kan indtages, absorberes gennem huden eller indåndes, og planter optager toksiner direkte fra jorden. For at bioakkumulere skal et stof være fedtopløseligt, langvarigt, biologisk aktivt og mobilt - i stand til at blive optaget af organismer. Når planteædere spiser forurenede planter, akkumuleres toksinerne i deres fedtvæv. Hvis et kødædende spiser flere toksinbelastede planteædere, bliver toksinerne endnu mere koncentreret i kroppen. Denne proces med biomagnifikation fortsætter op ad fødekæden.

For hver 10 pund mad, et dyr indtager, kan omkring et pund blive kropsmasse, hvilket øger toksinkoncentrationer næsten 10 gange på hvert fødekædeniveau. Således bliver et biomagnificeret toksin potentielt mest skadeligt for top-rovdyr, herunder mennesker, der spiser kød eller fisk. Mens bioakkumulatorer opbevares i fedt, frigives de i blodbanen, når et dyr bruger kropsfedt til energi og skader vitale organer og systemer. De frigøres også fra brystvæv i mælkeproduktion og indtages af ammende afkom. Hvis bioakkumulatorer ødelægger keystone-arter i et økosystem, såsom rovdyr, der styrer byttedyrpopulationer, kan det føre til tab eller udryddelse af mange arter. PCB'er, PAH'er, tungmetaller, nogle pesticider og cyanid er alle bioakkumulatorer.

Under et oliespild kan kulbrinter kaldet polycykliske aromatiske kulbrinter (PAH'er) ophobes i havdyr. PAH'er har været forbundet med kræft hos mennesker, der spiser fisk og skaldyr og påvirker overlevelse, vækst og evne til at bekæmpe sygdomme i andre organismer negativt. At spise forurenede bløddyr udgør særlige risici, fordi de er mere tilbøjelige til at komme i kontakt med spildt olie og har en høj tendens til bioakkumulere PAH'er. Derudover opdagede forskere i 1960'erne, at et overforbrugt chloreret carbonhydridpesticid, DDT, akkumuleret i jord, vand og organismer. Det påvirkede rovfugle, herunder skaldede ørne, der spiste fisk, ved at fortynde deres ægskaller, hvilket førte til et fald i deres populationer.

Tungmetaller inkluderer cadmium, krom, cobalt, bly, kviksølv, nikkel og tin samt nogle essentielle næringsstoffer, der er giftige i høje doser: jern, zink og kobber. Metalminedrift, guldminedrift (som bruger kviksølv), elektronisk affald og industriaffald kan alle bidrage med tungmetaller til miljøet og bringe både dyr og mennesker i fare. Cadmium, cobalt, bly, kviksølv og nikkel forstyrrer dannelsen af ​​blodlegemer. Nogle tungmetaller påvirker nervesystemet, leveren, nyrerne og kredsløbssystemet negativt. Nogle kan forårsage reproduktive problemer eller kræft. Forskere bruger nogle plantearter til at trække tungmetaller og andre toksiner fra forurenet jord, men processen er risikabel, da andre organismer kan forbruge planterne og bringe toksinerne ind i maden kæde.