Biologinen suurennus tai biomagnifikaatio tapahtuu, kun epäpuhtaudet ovat organismien ottamia ravintoketjun pohja saavuttaa suuret pitoisuudet eläinten kehoissa ruoan yläosassa ketju. Biomagnifikaation vaikutukset vaihtelevat suuresti kyseessä olevan epäpuhtauden, organismin ja ekosysteemin mukaan.
Pysyvät epäpuhtaudet
Jotkut epäpuhtaudet, mukaan lukien yhdestä elementistä koostuvat epäpuhtaudet ja tietyt ihmisen aiheuttamat kemikaalit, ovat luonteeltaan pysyviä, eli ne eivät hajoa helposti biologisesti. Alkutuottaja, kuten kasvi tai levä, voi absorboida pysyviä epäpuhtauksia, jotka ovat kemiallisesti samanlaisia kuin kasvun edellyttämät ravinteet. Jos kyseinen materiaali on edelleen kasvissa, kun seuraava organismi syö sitä ravintoketjussa, kyseinen organismi absorboi todennäköisesti enemmän toksiinia ajan myötä kuluttaessaan useita kasveja. Lihansyöjät, jotka kuluttavat useita eläimiä alueella, imevät vielä enemmän.
Rasvojen kertyminen
Jotkut epäpuhtaudet poistuvat nopeasti kehosta, mutta rasvaliukoiset varastoidaan organismin lipideihin ja ne voidaan poistaa vain tiettyjen entsyymien vaikutuksesta. Jos tältä organismilta puuttuu tällaisia entsyymejä tai jos tietyn lipidiliukoisen epäpuhtauden imeytymisnopeus on suurempi kuin sen entsymaattinen poistuminen, aine kerääntyy organismin kehoon. Tämä kaventaa epäpuhtauksia, jotka biomagnifioituvat kahteen luokkaan: metallit ja pysyvät orgaaniset epäpuhtaudet. DDT on tunnettu esimerkki jälkimmäisestä.
Ekologinen prosessi
Alkutuottajan lipideihin kertyvä epäpuhtaus ei saa koskaan saavuttaa riittävän korkeita pitoisuuksia vahingoittaa kyseistä organismia millään tavalla. Tässä tulee esiin biologisen suurennuksen keskeinen käsite. Elintarvikeketjun korkeammissa organismeissa on suurempia epäpuhtauspitoisuuksia kuin ravintoketjussa matalammissa. Kun epäpuhtaus saavuttaa tietyn pitoisuuden tietyssä organismissa, se alkaa heikentää eri kehojärjestelmien toimintaa ja jopa vahingoittaa niitä pysyvästi.
Vaikutukset organismeihin
Elintarvikeketjun yläosassa olevilla organismeilla on suurempi riski vahingoittua biomagnifikaatiosta. Esimerkiksi elohopea vahingoittaa hermostoa, maha-suolikanavaa ja sydän- ja verisuonijärjestelmää. Elohopeamyrkytys on erityisen huolestuttavaa syntymättömille sikiöille ja pikkulapsille, minkä vuoksi raskaana olevia ja imettäviä äitejä kannustetaan välttämään kaloja, jotka sisältävät usein runsaasti elohopeaa. Elintarvikeketjun yläosassa oleviin organismeihin vaikuttavat erilaiset pysyvät orgaaniset epäpuhtaudet, jotka ovat syöpää aiheuttavia ja myrkyllisiä lisääntymis-, hermo- ja immuunijärjestelmälle. Esimerkiksi DDT voi aiheuttaa steriiliyttä ja ohuita munankuoria petolinnuilla.