Pembesaran biologis, atau biomagnifikasi, terjadi ketika polutan diambil oleh organisme di dasar rantai makanan mencapai konsentrasi tinggi di tubuh hewan di bagian atas makanan rantai. Efek biomagnifikasi sangat bervariasi tergantung pada polutan, organisme dan ekosistem yang bersangkutan.
Polutan Persisten
Beberapa polutan, termasuk yang terdiri dari satu elemen dan bahan kimia buatan manusia tertentu, bersifat persisten, yang berarti mereka tidak mudah terurai. Produsen primer seperti tanaman atau alga dapat menyerap polutan persisten yang secara kimiawi mirip dengan nutrisi yang dibutuhkan untuk pertumbuhannya. Jika bahan tersebut masih berada di dalam tanaman saat dimakan oleh organisme berikutnya di rantai makanan, organisme tersebut kemungkinan akan menyerap lebih banyak toksin dari waktu ke waktu karena memakan banyak tanaman. Karnivora yang memakan banyak hewan di daerah tersebut akan menyerap lebih banyak lagi.
Penumpukan Lemak
Beberapa polutan dengan cepat dikeluarkan dari tubuh, tetapi yang larut dalam lemak disimpan dalam lipid suatu organisme dan hanya dapat dihilangkan melalui aksi enzim tertentu. Jika organisme ini kekurangan enzim tersebut, atau jika tingkat penyerapan polutan larut lemak tertentu lebih besar dari penghapusan enzimatik, zat tersebut akan menumpuk di dalam tubuh organisme. Ini mempersempit polutan yang biomagnify menjadi dua kategori: logam dan polutan organik persisten. DDT adalah contoh terkenal dari yang terakhir.
Proses Ekologis
Polutan yang menumpuk di lipid produsen utama mungkin tidak akan pernah mencapai konsentrasi yang cukup tinggi untuk membahayakan organisme itu dengan cara apa pun. Di sinilah konsep kunci perbesaran biologis berperan. Organisme yang lebih tinggi dalam rantai makanan mengandung konsentrasi polutan yang lebih tinggi daripada yang lebih rendah dalam rantai makanan. Ketika polutan mencapai konsentrasi tertentu di dalam organisme tertentu, ia mulai mengurangi fungsi dan bahkan secara permanen merusak berbagai sistem tubuh.
Efek pada Organisme
Organisme di bagian atas rantai makanan memiliki risiko kerusakan yang lebih besar karena biomagnifikasi. Merkuri, misalnya, merusak sistem saraf, pencernaan, dan kardiovaskular. Keracunan merkuri menjadi perhatian khusus bagi janin dan anak-anak yang belum lahir, itulah sebabnya ibu hamil dan menyusui dianjurkan untuk menghindari ikan, yang sering mengandung merkuri tingkat tinggi. Organisme di puncak rantai makanan dipengaruhi oleh berbagai polutan organik persisten yang bersifat karsinogenik dan beracun bagi sistem reproduksi, saraf, dan kekebalan. DDT, misalnya, dapat menyebabkan kemandulan dan kulit telur tipis pada burung pemangsa.