Zjawisko biomagnifikacji zanieczyszczeń w łańcuchu pokarmowym
Biomagnifikacja to procesy zachodzące w ekosystemie, w wyniku których następuje wzrost stężenia substancji toksycznej w organizmie, zajmującym wyższy poziom w łańcuchu zależności troficznych.
W wyniku działalności człowieka do środowiska są nieustannie wprowadzane różnego typu zanieczyszczenia chemiczne. Większość niebezpiecznych zanieczyszczeń środowiskowych jest pod względem chemicznym bardzo trwała. Ponadto większość z nich jest również słabo rozpuszczalna w wodzie i w konsekwencji trudna do wydalenia z organizmu wraz z moczem, który jest roztworem wodnym. W czasie trawienia posiłku zwierzęta rozkładają pokarm, wykorzystując go następnie jako materiał
budulcowy lub jako źródło energii. Jednakże zanieczyszczenia trwałe nie mogą ulec degradacji. W rezultacie ilość takich zanieczyszczeń w ciele nieco rośnie
wraz z każdym kęsem pokarmu a także wiekiem zwierzęcia. Taki wzrost zanieczyszczeń wraz z wiekiem nosi nazwę akumulacji lub bioakumulacji. W porównaniu z transportem z udziałem wiatrów i wody, transport biologiczny z jednego miejsca do drugiego jest znikomy i ograniczony do zwierząt migrujących na dalekie odległości, takich jak: migrujące ptaki, łososie, węgorze, itp. Transport biologiczny ma jednak inne właściwości. Gdy roślinożercy zjadają rośliny i trawy kumulują trwałe toksyny z pożywienia. Ponieważ roślinożercy nie mogą rozłożyć zanieczyszczeń w sposób efektywny, wędrują one w dalszej kolejności do ciał drapieżników, żywiących się roślinożercami. W konsekwencji transportowane są od jednego gatunku do drugiego. Tak więc transport biologiczny ma zupełnie inny wymiar aniżeli fizyczny. Transport pomiędzy gatunkami oznacza także przeniesienie z jednego do drugiego poziomu w sieci pokarmowej. Skutkiem tego jest wzrost stężenia czynników toksycznych w kolejnych poziomach. Przypuśćmy, że zwierzę roślinożerne zjada w ciągu swego życia dziesięć razy więcej pożywienia niż samo waży. Główna część tego pożywienia ulega rozłożeniu, a reszta jest usuwana wraz z odchodami i moczem. Jednakże zanieczyszczenia z trudem ulegają rozkładowi
co oznacza, że niełatwo je wydalić. W rezultacie gromadzą się one w ciele zwierzęcia i tym samym ich stężenia osiągają wartości około dziesięciokrotnie wyższe niż w pokarmie. Na tej zasadzie koncentracja tych związków wzrośnie jeszcze bardziej u zwierząt drapieżnych, itd. To zjawisko nosi nazwę biomagnifikacji.
Poniższy rysunek przedstawia biomagnifikację na przykładzie dwu prostych łańcuchów pokarmowych organizmów wodnych w ekosystemie skażonym pestycydami: DDT i toxafenem.
Przykład:
Biokoncentracja i Biomagnifikacja pestycydów