Les toxines sont devenues de plus en plus répandues dans notre monde industriel moderne. Malheureusement, ils trouvent leur chemin dans les créatures vivantes. Dans chaque écosystème, les organismes sont étroitement interconnectés par le biais de chaînes alimentaires et de réseaux trophiques. Lorsque des toxines pénètrent dans un organisme, elles peuvent s'accumuler et s'attarder, un phénomène appelé bioaccumulation. En raison des interconnexions au sein d'un réseau trophique, les toxines bioaccumulées peuvent se propager à des écosystèmes entiers.
Comment se produit la bioaccumulation
Les toxines entrent dans la chaîne alimentaire par plusieurs moyens: elles peuvent être ingérées, absorbées par la peau ou inhalées, et les plantes absorbent les toxines directement du sol. Pour se bioaccumuler, une substance doit être liposoluble, longue durée de vie, biologiquement active et mobile, capable d'être absorbée par les organismes. Lorsque les herbivores mangent des plantes contaminées, les toxines s'accumulent dans leurs tissus adipeux. Si un carnivore mange plusieurs herbivores chargés de toxines, les toxines deviennent encore plus concentrées dans son corps. Ce processus de bioamplification se poursuit dans la chaîne alimentaire.
Comment les bioaccumulateurs affectent les écosystèmes
Pour chaque 10 livres de nourriture consommée par un animal, environ une livre peut devenir une masse corporelle, augmentant les concentrations de toxines près de 10 fois à chaque niveau de la chaîne alimentaire. Ainsi, une toxine bioamplifiée devient potentiellement la plus nocive pour les prédateurs supérieurs, y compris les humains qui mangent de la viande ou du poisson. Alors que les bioaccumulateurs sont stockés dans les graisses, ils sont libérés dans la circulation sanguine lorsqu'un animal utilise la graisse corporelle comme énergie, endommageant les organes et systèmes vitaux. Ils sont également libérés du tissu mammaire lors de la production de lait et consommés par la progéniture allaitante. Si les bioaccumulateurs détruisent les espèces clés d'un écosystème, telles que les prédateurs qui contrôlent les populations de proies, cela peut entraîner la perte ou l'extinction de nombreuses espèces. Les PCB, les HAP, les métaux lourds, certains pesticides et le cyanure sont tous des bioaccumulateurs.
Effets de la bioaccumulation des hydrocarbures et du DDT
Lors d'un déversement de pétrole, des hydrocarbures appelés hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) peuvent s'accumuler chez les animaux marins. Les HAP ont été liés au cancer chez les humains qui mangent du poisson et des crustacés et affectent négativement la survie, la croissance et la capacité de lutter contre les maladies chez d'autres organismes. La consommation de mollusques contaminés présente des risques particuliers car ils sont plus susceptibles d'entrer en contact avec le pétrole déversé et ont une forte tendance à bioaccumuler les HAP. De plus, dans les années 1960, les scientifiques ont découvert qu'un pesticide hydrocarbure chloré surutilisé, le DDT, s'accumulait dans le sol, l'eau et organismes. Il a affecté les oiseaux prédateurs, y compris les pygargues à tête blanche piscivores, en amincissant leurs coquilles d'œufs, entraînant une baisse de leurs populations.
Effets de la bioaccumulation des métaux lourds
Les métaux lourds comprennent le cadmium, le chrome, le cobalt, le plomb, le mercure, le nickel et l'étain, ainsi que certains nutriments essentiels qui sont toxiques à fortes doses: le fer, le zinc et le cuivre. L'extraction de métaux, l'extraction d'or (qui utilise du mercure), les déchets électroniques et les déchets industriels peuvent tous contribuer aux métaux lourds dans l'environnement, mettant ainsi en danger les animaux et les humains. Le cadmium, le cobalt, le plomb, le mercure et le nickel interfèrent avec la formation des cellules sanguines. Certains métaux lourds affectent négativement le système nerveux, le foie, les reins et le système circulatoire. Certains peuvent causer des problèmes de reproduction ou le cancer. Les scientifiques utilisent certaines espèces végétales pour extraire des métaux lourds et d'autres toxines des sols contaminés, mais le processus est risqué car d'autres organismes pourraient consommer les plantes, apportant les toxines dans la nourriture chaîne.