Auswirkungen auf das Leben im Meer

Traditionell wurden die Auswirkungen der Abwasserverschmutzung mit die menschliche Gesundheit, aber die schädlichen Auswirkungen der Abwasserverschmutzung auf das Leben im Meer – und die indirekten Auswirkungen auf den Menschen – sind nicht zu übersehen. Abwasser transportiert Krankheitserreger, Nährstoffe, Schadstoffe und Feststoffe in den Ozean, die Korallenbleiche, Krankheiten und Sterblichkeit bei Korallen, Fischen und Schalentieren verursachen können. Abwasserverschmutzung kann auch die Temperatur, den pH-Wert, den Salzgehalt und den Sauerstoffgehalt des Ozeans verändern und biologische Prozesse und physikalische Umgebungen stören, die für das Meeresleben unerlässlich sind.

Krankheitserreger

Abwasserverschmutzung erhöht die Exposition von Korallen gegenüber krankheitserregenden Viren, Bakterien oder anderen Mikroorganismen, die zusammen als Krankheitserreger bekannt sind. Ausbrüche von zwei der häufigsten Korallenkrankheiten, der Weißpocken und der Schwarzbandkrankheit, wurden mit der Abwasserverschmutzung in Verbindung gebracht. Weiße Pocken werden direkt durch den menschlichen Darmpathogen verursacht Serratia marcescensWährend die Schwarzbandkrankheit stark mit der Makroalgenbedeckung verbunden ist, die in verschmutzten Gewässern zunimmt.

Elkhornkoralle mit weißen Pocken

Foto © James Porter/National Science Foundation

Symmetrische Hirnkoralle mit Schwarzbandkrankheit

Foto © Christina Kellogg/USGS

Nährstoffe

Nährstoffe sind wesentliche Bausteine für das Meeresleben. Überschüssige Nährstoffe aus landbasierten Verschmutzungsquellen – wie landwirtschaftlichem Abfluss und Abwasser – in der Meeresumwelt führen jedoch zu Korallenbleiche und -krankheiten, verringerter Korallenreproduktion, verringerter Integrität des Korallenskeletts, verringerter Korallenbedeckung und -biodiversität, erhöhter Phytoplankton-Beschattung und Algenüberwucherung . Da Schalentiere Nährstoffe aus dem Wasser für die Schalen- und Gewebebildung filtern, nehmen sie auch Krankheitserreger und andere Schadstoffe auf. Eine übermäßige Kontamination kann zu einer Verschlechterung der Gesundheit der Schalentiere führen. Die anhaltende Nährstoffbelastung und die daraus resultierende Algenblüte können Korallenriffe und Küstenökosysteme zerstören und werden voraussichtlich aufgrund des Klimawandels an Häufigkeit und Umfang zunehmen.

Algenblüten verbrauchen Sauerstoff und blockieren das Sonnenlicht, das Unterwasserpflanzen zur Sauerstoffproduktion benötigen, was zu einer Umgebung mit einem geringen Gehalt an gelöstem Sauerstoff namens . führt Hypoxie. Wenn der Sauerstoff aufgebraucht ist, entfernen sich Fische und Krabben. Hypoxische Umgebungen können Korallenbleiche auslösen, was zu erhöhtem Schaden und verringerter Erholungsfähigkeit von Korallen führt. Es wird prognostiziert, dass diese sauerstoffarmen Umgebungen mit dem Klimawandel an Häufigkeit und Schwere zunehmen werden.

Reaktionen von Meereslebewesen auf Hypoxie

Reaktionen des Meereslebens auf leichte und schwere Hypoxie, einschließlich Veränderungen in physiologischen Prozessen, Lebensraumwahl und Überlebenschancen. Hinweis: BBD steht für Black-Band-Krankheit. Quelle: Nelson und Altieri 2019

Eine Algenblüte in der Great South Bay im Jahr 2017, dem Jahr, in dem Long Island die bislang intensivste braune Flut erlebte (> 2.3 Millionen Zellen / ml). Foto © Chris Gobler

Nährstoffe im Abwasser stimulieren das Algenwachstum. Die resultierenden Algenblüten auf der Meeresoberfläche verhindern, dass das Sonnenlicht die Zooxanthellen erreicht, die Photosynthese betreiben, um Korallen mit Nahrung und Sauerstoff zu versorgen. Ohne genügend Sauerstoff können Korallen nicht atmen oder das Kalziumkarbonat produzieren, das zum Aufbau ihrer Skelette benötigt wird.

Algenblüten tragen zur Erwärmung und Versauerung der Ozeane bei und können Giftstoffe produzieren, die Fische, Säugetiere und Vögel töten und in extremen Fällen menschliche Krankheiten oder sogar den Tod verursachen können.

Feststoffe und andere Verunreinigungen

Abwasser enthält auch suspendierte Feststoffe – wie zersetzendes Pflanzenmaterial, Algen, Mineralien und Schlick – die im Wasser schwimmen. Im Ozean können diese Feststoffe:

Licht blockieren. Diese Feststoffe schwimmen im Wasser und blockieren das Sonnenlicht. Je nach Menge und Verweildauer der Feststoffe kann dies zu verminderter Photosynthese und Korallenwachstum führen.
Korallen bedrängen. Wenn sich diese Feststoffe auf Korallen absetzen, führt dies zu physischem Stress, einschließlich Ersticken, verminderter Nahrungsproduktion und verminderter Fortpflanzung.
Filter verstopfen. Schwebstoffe werden von Schalentieren aufgenommen und verstopfen ihre Filter.
Verringern Sie die Klarheit des Wassers. Die reduzierte Wasserklarheit erschwert es den Fischen auch, Nahrung zu finden und kann die Fortpflanzung stören.

Kontaminanten von Emerging Concern (CECs) sind Schadstoffe in Gewässern, die Auswirkungen auf die Umwelt oder die menschliche Gesundheit haben können und sind in der Regel nicht durch die geltenden Umweltgesetze geregelt. Quellen dieser Schadstoffe sind landwirtschaftliche Chemikalien, Abwässer aus Städten, gewöhnliche Haushaltsprodukte (wie Seifen und Desinfektionsmittel) und Arzneimittel. CEC werden häufiger und in höheren Konzentrationen als in der Vergangenheit in gereinigtem Abwasser gefunden, und viele haben sich im Gewebe von Meereslebewesen angesammelt.

Herbizide schädigen symbiotische Algen, beeinträchtigen die Photosynthese und verursachen Bleichen. Metalle und synthetische Verbindungen wie polychlorierte Biphenyle (PCBs) haben eine toxische Wirkung auf Korallen und andere Meereslebewesen. Sie wirken sich auf die Fortpflanzung, Ernährung und das Wachstum von Korallen aus, was dann die Lebensraumoptionen für andere Organismen reduziert. Bei Fischen reichern sie sich über das Nahrungsnetz an und erhöhen die Sterblichkeitsrate bei größeren Fischen. Medizin kann auch Auswirkungen auf das Verhalten und die Gesundheit von Fischen haben. Die Forschung zu dieser breiten Schadstoffkategorie hat erst vor kurzem begonnen, und es bedarf noch viel mehr, um die Schadstoffe und ihre Auswirkungen zu definieren.

Endokrine Disruptoren

Endokrine Disruptoren – Verbindungen, die das endokrine System beeinflussen – sind eine besonders besorgniserregende Art von CEC. Dazu gehören natürlich vorkommende oder synthetische Hormone sowie Chemikalien, die für Textilien, Kunststoffe, Haushalt oder Landwirtschaft hergestellt werden. Die Forschung hat begonnen, die Art und Weise aufzuzeigen, wie diese Schadstoffe das Meeresleben schädigen:

In niedrigen Konzentrationen hat sich gezeigt, dass Antidepressiva das Verhalten von Fischen beeinflussen und zum Tod führen.
Synthetische Hormone und endokrine Disruptoren – wie Östrogen aus Antibabypillen oder Parabene in Seifen – können die Fortpflanzungsfähigkeit beeinträchtigen und zu aggressiven Tendenzen bei Fischen beitragen.
Jüngste Studien haben endokrine Disruptoren identifiziert, die sich im Fischgewebe bioakkumulieren.
Bei Korallen verringern endokrine Disruptoren die Anzahl der Ei-Sperma-Bündel und reduzieren die Wachstumsraten.

Buche jetzt Fallstudie aus Puako, Hawaii wo die Abwasserverschmutzung als der größte Beitrag zum Rückgang der Fischbiomasse identifiziert wurde und die Gemeinde daran arbeitete, die Quellen der Abwasserverschmutzung zu identifizieren und anzugehen.