Le grossissement biologique, ou bioamplification, se produit lorsque les polluants absorbés par les organismes au la base de la chaîne alimentaire atteint des concentrations élevées dans le corps des animaux au sommet de la nourriture chaîne. Les effets de la bioamplification varient considérablement selon le polluant, l'organisme et l'écosystème en question.
Polluants persistants
Certains polluants, y compris ceux constitués d'un seul élément et de certains produits chimiques artificiels, sont de nature persistante, ce qui signifie qu'ils ne se biodégradent pas facilement. Un producteur primaire comme une plante ou une algue peut absorber des polluants persistants qui sont chimiquement similaires aux nutriments nécessaires à sa croissance. Si cette matière est toujours dans la plante lorsqu'elle est mangée par l'organisme suivant dans la chaîne alimentaire, cet organisme absorbera probablement plus de toxine au fil du temps car il consomme plusieurs plantes. Les carnivores qui consomment plusieurs animaux dans la région en absorberont encore plus.
Accumulation de graisses
Certains polluants sont rapidement expulsés de l'organisme, mais ceux qui sont liposolubles sont stockés dans les lipides d'un organisme et ne peuvent être éliminés que par l'action d'enzymes spécifiées. Si cet organisme manque de telles enzymes, ou si le taux d'absorption d'un polluant liposoluble particulier est supérieur à son élimination enzymatique, la substance s'accumulera dans le corps de l'organisme. Cela réduit les polluants qui se bioamplifient à deux catégories: les métaux et les polluants organiques persistants. Le DDT est un exemple bien connu de ce dernier.
Processus écologique
Un polluant qui s'accumule dans les lipides d'un producteur primaire peut ne jamais atteindre des concentrations suffisamment élevées pour nuire à cet organisme de quelque façon que ce soit. C'est là qu'intervient le concept clé du grossissement biologique. Les organismes situés plus haut dans la chaîne alimentaire contiennent des concentrations plus élevées de polluants que ceux situés plus bas dans la chaîne alimentaire. Lorsqu'un polluant atteint une certaine concentration dans un organisme particulier, il commence à diminuer la fonction et même à endommager de façon permanente divers systèmes corporels.
Effets sur l'organisme
Les organismes au sommet de la chaîne alimentaire courent un plus grand risque de dommages dus à la bioamplification. Le mercure, par exemple, endommage les systèmes nerveux, gastro-intestinal et cardiovasculaire. L'empoisonnement au mercure est particulièrement préoccupant pour les fœtus à naître et les jeunes enfants, c'est pourquoi les femmes enceintes et allaitantes sont encouragées à éviter le poisson, qui contient souvent des niveaux élevés de mercure. Les organismes au sommet de la chaîne alimentaire sont affectés par une variété de polluants organiques persistants qui sont cancérigènes et toxiques pour les systèmes reproducteur, nerveux et immunitaire. Le DDT, par exemple, peut provoquer la stérilité et des coquilles d'œufs minces chez les oiseaux de proie.