Toxines komen steeds vaker voor in onze moderne industriële wereld. Helaas vinden ze hun weg naar levende wezens. In elk ecosysteem zijn organismen nauw met elkaar verbonden via voedselketens en voedselwebben. Wanneer gifstoffen hun weg vinden naar een organisme, kunnen ze zich ophopen en blijven hangen, een fenomeen dat bioaccumulatie wordt genoemd. Door onderlinge verbindingen binnen een voedselweb kunnen bioaccumulerende toxines zich verspreiden naar hele ecosystemen.
Hoe bioaccumulatie plaatsvindt
Toxines komen op verschillende manieren in een voedselketen terecht: ze kunnen worden ingenomen, via de huid worden opgenomen of worden ingeademd, en planten nemen gifstoffen rechtstreeks uit de bodem op. Om te kunnen bioaccumuleren, moet een stof vetoplosbaar, langlevend, biologisch actief en mobiel zijn - in staat om door organismen te worden opgenomen. Wanneer herbivoren besmette planten eten, hopen de gifstoffen zich op in hun vetweefsel. Als een carnivoor meerdere met gif beladen herbivoren eet, worden de gifstoffen nog meer geconcentreerd in zijn lichaam. Dit proces van biomagnificatie gaat verder in de voedselketen.
Hoe bioaccumulatoren ecosystemen beïnvloeden
Voor elke 10 pond voedsel dat een dier consumeert, kan ongeveer één pond lichaamsmassa worden, waardoor de toxineconcentraties bijna 10 keer toenemen op elk niveau in de voedselketen. Een biomagnified toxine wordt dus potentieel het schadelijkst voor toproofdieren, inclusief mensen die vlees of vis eten. Terwijl bioaccumulatoren worden opgeslagen in vet, komen ze vrij in de bloedbaan wanneer een dier lichaamsvet gebruikt voor energie, waardoor vitale organen en systemen worden beschadigd. Ze komen ook vrij uit borstweefsel bij de melkproductie en worden geconsumeerd door zogende nakomelingen. Als bioaccumulatoren keystone-soorten in een ecosysteem vernietigen, zoals roofdieren die prooipopulaties beheersen, kan dit leiden tot het verlies of uitsterven van veel soorten. PCB's, PAK's, zware metalen, sommige pesticiden en cyanide zijn allemaal bioaccumulatoren.
Effecten van koolwaterstof en DDT-bioaccumulatie
Tijdens een olielek kunnen zich in zeedieren koolwaterstoffen ophopen die polycyclische aromatische koolwaterstoffen (PAK's) worden genoemd. PAK's zijn in verband gebracht met kanker bij mensen die vis en schaaldieren eten en een negatief effect hebben op de overleving, groei en het vermogen om ziekten in andere organismen te bestrijden. Het eten van besmette weekdieren brengt bijzondere risico's met zich mee, omdat ze meer kans hebben om in contact te komen met gemorste olie en een grote neiging hebben om PAK's bioaccumuleren. Bovendien ontdekten wetenschappers in de jaren zestig dat een te veel gebruikt pesticide op basis van gechloreerde koolwaterstoffen, DDT, zich ophoopte in de bodem, het water en en organismen. Het trof roofvogels, waaronder visetende Amerikaanse zeearenden, door hun eierschalen dunner te maken, wat leidde tot een daling van hun populaties.
Effecten van bioaccumulatie van zware metalen
Zware metalen zijn cadmium, chroom, kobalt, lood, kwik, nikkel en tin, evenals enkele essentiële voedingsstoffen die in hoge doses giftig zijn: ijzer, zink en koper. Metaalwinning, goudwinning (waarbij kwik wordt gebruikt), elektronisch afval en industrieel afval kunnen allemaal zware metalen aan het milieu bijdragen en zowel dieren als mensen in gevaar brengen. Cadmium, kobalt, lood, kwik en nikkel verstoren de vorming van bloedcellen. Sommige zware metalen hebben een nadelige invloed op het zenuwstelsel, de lever, de nieren en de bloedsomloop. Sommige kunnen reproductieve problemen of kanker veroorzaken. Wetenschappers gebruiken sommige plantensoorten om zware metalen en andere gifstoffen uit verontreinigde grond te halen, maar de proces is riskant omdat andere organismen de planten kunnen consumeren, waardoor de gifstoffen in het voedsel komen ketting.
