Was sind die Auswirkungen der biologischen Vergrößerung?

Biologische Vergrößerung oder Biomagnifikation tritt auf, wenn Schadstoffe von Organismen an der Basis der Nahrungskette erreichen hohe Konzentrationen im Tierkörper an der Spitze der Nahrung Kette. Die Auswirkungen der Biomagnifikation variieren stark je nach Schadstoff, Organismus und Ökosystem.

Einige Schadstoffe, darunter solche, die aus einem einzigen Element bestehen, und bestimmte vom Menschen hergestellte Chemikalien sind von Natur aus persistent, d. h. sie werden biologisch nicht leicht abbaubar. Ein Primärproduzent wie eine Pflanze oder Alge kann hartnäckige Schadstoffe aufnehmen, die chemisch ähnlich den für sein Wachstum erforderlichen Nährstoffen sind. Wenn sich dieses Material noch in der Pflanze befindet, wenn es vom nächsten Organismus in der Nahrungskette gefressen wird, wird dieser Organismus im Laufe der Zeit wahrscheinlich mehr von dem Toxin aufnehmen, wenn er mehrere Pflanzen konsumiert. Fleischfresser, die mehrere Tiere in der Gegend verzehren, werden noch mehr aufnehmen.

Manche Schadstoffe werden schnell aus dem Körper ausgeschieden, aber fettlösliche werden in den Lipiden eines Organismus gespeichert und können nur durch die Wirkung bestimmter Enzyme entfernt werden. Fehlen diesem Organismus solche Enzyme oder ist die Aufnahmerate eines bestimmten fettlöslichen Schadstoffs höher als seine enzymatische Entfernung, reichert sich die Substanz im Körper des Organismus an. Dies grenzt Schadstoffe, die biomagnifizieren, auf zwei Kategorien ein: Metalle und persistente organische Schadstoffe. DDT ist ein bekanntes Beispiel für letzteres.

Ein Schadstoff, der sich in den Lipiden eines Primärproduzenten ansammelt, kann nie hoch genug sein, um diesen Organismus in irgendeiner Weise zu schädigen. Hier kommt das Schlüsselkonzept der biologischen Vergrößerung ins Spiel. Organismen, die in der Nahrungskette weiter oben stehen, enthalten höhere Schadstoffkonzentrationen als solche in der Nahrungskette weiter unten. Wenn ein Schadstoff in einem bestimmten Organismus eine bestimmte Konzentration erreicht, beginnt er, die Funktion verschiedener Körpersysteme zu beeinträchtigen und sogar dauerhaft zu schädigen.

Organismen an der Spitze der Nahrungskette sind durch die Biomagnifikation einem höheren Risiko ausgesetzt, geschädigt zu werden. Quecksilber beispielsweise schädigt das Nerven-, Magen-Darm- und Herz-Kreislauf-System. Eine Quecksilbervergiftung ist für ungeborene Föten und Kleinkinder besonders besorgniserregend, weshalb schwangeren und stillenden Müttern empfohlen wird, Fisch zu meiden, der oft einen hohen Quecksilbergehalt enthält. Organismen an der Spitze der Nahrungskette werden von einer Vielzahl persistenter organischer Schadstoffe beeinflusst, die krebserregend und toxisch für das Fortpflanzungs-, Nerven- und Immunsystem sind. DDT zum Beispiel kann bei Greifvögeln Sterilität und dünne Eierschalen verursachen.