Wat zijn de effecten van biologische vergroting?

Biologische vergroting, of biomagnificatie, vindt plaats wanneer verontreinigende stoffen worden opgenomen door organismen aan de basis van de voedselketen hoge concentraties bereiken in de lichamen van dieren aan de top van het voedsel ketting. De effecten van biomagnificatie variëren sterk, afhankelijk van de verontreinigende stof, het organisme en het ecosysteem in kwestie.

Sommige verontreinigende stoffen, waaronder stoffen die uit één enkel element bestaan ​​en bepaalde door de mens gemaakte chemicaliën, zijn persistent van aard, wat betekent dat ze niet gemakkelijk biologisch afbreekbaar zijn. Een primaire producent zoals een plant of alg kan hardnekkige verontreinigende stoffen absorberen die chemisch vergelijkbaar zijn met voedingsstoffen die nodig zijn voor zijn groei. Als dat materiaal zich nog in de plant bevindt wanneer het wordt gegeten door het volgende organisme in de voedselketen, zal dat organisme in de loop van de tijd waarschijnlijk meer van het toxine opnemen omdat het meerdere planten consumeert. Carnivoren die meerdere dieren in het gebied consumeren, zullen nog meer opnemen.

Sommige verontreinigende stoffen worden snel uit het lichaam verdreven, maar die welke vetoplosbaar zijn, worden opgeslagen in de lipiden van een organisme en kunnen alleen worden verwijderd door de werking van bepaalde enzymen. Als dit organisme dergelijke enzymen mist, of als de opnamesnelheid van een bepaalde in vet oplosbare verontreinigende stof groter is dan de enzymatische verwijdering ervan, zal de stof zich ophopen in het lichaam van het organisme. Dit beperkt verontreinigende stoffen die biomagnificeren tot twee categorieën: metalen en persistente organische verontreinigende stoffen. DDT is een bekend voorbeeld van het laatste.

Een verontreinigende stof die zich ophoopt in de lipiden van een primaire producent, bereikt mogelijk nooit voldoende hoge concentraties om dat organisme op enigerlei wijze te schaden. Hier komt het sleutelconcept van biologische vergroting om de hoek kijken. Organismen hoger in de voedselketen bevatten hogere concentraties verontreinigende stoffen dan die lager in de voedselketen. Wanneer een verontreinigende stof een bepaalde concentratie in een bepaald organisme bereikt, begint het de functie van verschillende lichaamssystemen te verminderen en zelfs permanent te beschadigen.

Organismen aan de top van de voedselketen lopen een groter risico op schade door biomagnificatie. Kwik beschadigt bijvoorbeeld het zenuwstelsel, het maagdarmstelsel en het cardiovasculaire systeem. Kwikvergiftiging is van bijzonder belang voor ongeboren foetussen en jonge kinderen. Daarom worden zwangere en zogende moeders aangemoedigd om vissen te vermijden, die vaak veel kwik bevatten. Organismen aan de top van de voedselketen worden beïnvloed door verschillende persistente organische verontreinigende stoffen die kankerverwekkend en giftig zijn voor het voortplantings-, zenuw- en immuunsysteem. DDT kan bijvoorbeeld steriliteit en dunne eierschalen veroorzaken bij roofvogels.