Pengaruh Bioakumulasi pada Ekosistem

Racun telah menjadi semakin lazim di dunia industri modern kita. Sayangnya mereka menemukan jalan mereka menjadi makhluk hidup. Di setiap ekosistem, organisme saling berhubungan secara rumit melalui rantai makanan dan jaring makanan. Ketika racun menemukan jalan mereka ke dalam suatu organisme, mereka dapat menumpuk dan berlama-lama, sebuah fenomena yang disebut bioakumulasi. Karena interkoneksi dalam jaring makanan, racun bioakumulasi dapat menyebar ke seluruh ekosistem.

Racun memasuki rantai makanan melalui beberapa cara: mereka dapat dicerna, diserap melalui kulit atau dihirup, dan tanaman mengambil racun langsung dari tanah. Untuk bioakumulasi, suatu zat harus larut dalam lemak, berumur panjang, aktif secara biologis dan bergerak -- mampu diserap oleh organisme. Ketika herbivora memakan tanaman yang terkontaminasi, racun menumpuk di jaringan lemak mereka. Jika karnivora memakan beberapa herbivora yang sarat racun, racun menjadi lebih terkonsentrasi di tubuhnya. Proses biomagnifikasi ini berlanjut ke rantai makanan.

Untuk setiap 10 pon makanan yang dikonsumsi hewan, kira-kira satu pon dapat menjadi massa tubuh, meningkatkan konsentrasi racun hampir 10 kali lipat pada setiap tingkat rantai makanan. Dengan demikian, racun yang diperbesar secara biologis berpotensi menjadi yang paling berbahaya bagi predator puncak, termasuk manusia yang memakan daging atau ikan. Sementara bioakumulator disimpan dalam lemak, mereka dilepaskan ke aliran darah ketika hewan menggunakan lemak tubuh untuk energi, merusak organ dan sistem vital. Mereka juga dilepaskan dari jaringan payudara dalam produksi susu dan dikonsumsi oleh anak yang menyusui. Jika bioakumulator menghancurkan spesies kunci dalam suatu ekosistem, seperti predator yang mengendalikan populasi mangsa, hal itu dapat menyebabkan hilangnya atau punahnya banyak spesies. PCB, PAH, logam berat, beberapa pestisida dan sianida semuanya adalah bioakumulator.

Selama tumpahan minyak, hidrokarbon yang disebut hidrokarbon aromatik polisiklik (PAH) dapat terakumulasi pada hewan laut. PAH telah dikaitkan dengan kanker pada manusia yang memakan ikan dan kerang dan mempengaruhi kelangsungan hidup, pertumbuhan dan kemampuan untuk melawan penyakit pada organisme lain. Makan moluska yang terkontaminasi menimbulkan risiko khusus karena mereka lebih mungkin untuk bersentuhan dengan tumpahan minyak dan memiliki kecenderungan tinggi untuk bioakumulasi PAH. Selain itu, pada 1960-an, para ilmuwan menemukan bahwa pestisida hidrokarbon terklorinasi yang berlebihan, DDT, terakumulasi di tanah, air dan organisme. Ini mempengaruhi burung pemangsa, termasuk elang botak pemakan ikan, dengan menipiskan kulit telur mereka, yang menyebabkan penurunan populasi mereka.

Logam berat termasuk kadmium, kromium, kobalt, timbal, merkuri, nikel dan timah, serta beberapa nutrisi penting yang beracun dalam dosis tinggi: besi, seng dan tembaga. Penambangan logam, penambangan emas (yang menggunakan merkuri), limbah elektronik, dan limbah industri semuanya dapat menyumbangkan logam berat ke lingkungan, membahayakan hewan dan manusia. Kadmium, kobalt, timbal, merkuri dan nikel mengganggu pembentukan sel darah. Beberapa logam berat berdampak buruk pada sistem saraf, hati, ginjal, dan sistem peredaran darah. Beberapa dapat menyebabkan masalah reproduksi atau kanker. Para ilmuwan menggunakan beberapa spesies tanaman untuk menarik logam berat dan racun lainnya dari tanah yang terkontaminasi, tetapi prosesnya berisiko karena organisme lain mungkin mengonsumsi tanaman, membawa racun ke dalam makanan rantai.