Auswirkungen auf das Leben im Meer

Abwasserleitung. Foto © Joe Miller

Traditionell eher als a die menschliche Gesundheit Besorgniserregend ist, dass die Auswirkungen von nicht sicher bewirtschafteten Abwässern und nicht abwasserkanalisierten sanitären Einrichtungen auf das Leben im Meer unterschätzt und weitgehend ignoriert wurden. Abwasserverschmutzung hat viele nachteilige Folgen für Korallen und Fischarten. Laufende Nährstoffbeladung und Algenblüten sind für das Leben im Meer besonders verheerend und nehmen in Häufigkeit und Umfang zu.

Auswirkungen auf Korallenriffe

Korallenbleiche . Krankheit sind häufige Probleme für Riffe in Gewässern, die durch Abwasserschadstoffe kontaminiert sind. Abwasserverschmutzung kann auch indirekt das Leben im Meer beeinflussen, indem sie die Meerestemperatur, den pH-Wert und den pH-Wert ändert Salzgehalt sowie zunehmende Krankheiten in vielen Organismen wie Korallen, Fischen und Schalentieren. Einige im Abwasser häufig vorkommende Stressfaktoren und ihre Auswirkungen auf Korallen sind in der folgenden Tabelle aufgeführt (angepasst von Wear und Vega-Thurber, 2015).

STRESSFAKTORENAuswirkungen auf Korallen
NährstoffeErhöhte Korallenbleiche, erhöhte Korallenerkrankung (Prävalenz und Schweregrad), verminderte Korallenreproduktivität, Algenwachstum, verminderte Integrität des Korallenskeletts, verminderte Korallenbedeckung und Biodiversität sowie erhöhte Phytoplanktonschattierung.
Endokrine DisruptorenReduktion der Korallen-Ei-Sperma-Bündel, verlangsamte Korallenwachstumsraten, Verdickung des Korallengewebes.
KrankheitserregerQuelle des Erregers der Weißpocken-Krankheit für Korallen und der damit verbundenen Mortalität sowie erhöhte Pathogenität bei Korallen.
SolidsReduzierte Photosynthese von Korallensymbionten, Korallenartenreichtum, Korallenwachstumsraten, Korallenverkalkung, Korallenbedeckung und Korallenriffakkretionsraten sowie erhöhte Korallensterblichkeit.
SchwermetalleKorallensterblichkeit, Korallenbleiche, Verringerung der Grundfunktionen wie Atmung und Befruchtungserfolg; Fe2 + kann das Wachstum von Korallenerkrankungen erhöhen.
ToxineTödliche und subletale Wirkungen auf Korallen - sehr variabel und abhängig von spezifischen Toxinen. Reduzierte Photosynthese von Korallensymbionten, Korallenbleiche, Korallensterblichkeit, reduzierte Korallenlipidspeicherung, reduzierte Korallenfruchtbarkeit, Tod von Korallensymbionten und verringertes Korallenwachstum.

Algenblüten auf der Oberfläche blockieren den Zugang zu Sonnenlicht, das von photosynthetischen Zooxanthellen in Korallen benötigt wird. Sauerstoff wird für die Photosynthese sowie für Atmung und Verkalkung benötigt und durch diese erzeugt und ist daher für das Überleben der Korallen unerlässlich.

Es wurde gezeigt, dass Hypoxie Bleichereignisse verursacht. Das Bleichpotential und der Schweregrad werden durch Abwasserverschmutzung erhöht, was zu einer erhöhten Schädigung und Rückgewinnungskapazität von Korallen führt. ref Lokale Abwasserverschmutzung Minderungsstrategien Die Verbesserung der Widerstandsfähigkeit gegen das Bleichen von Korallen wird immer wichtiger. ref

 

Korallenkrankheiten sind eine weitere Bedrohung, die durch Abwasserverschmutzung verstärkt wird. Ausbrüche von zwei der häufigsten Korallenkrankheiten wurden mit Umweltverschmutzung in Verbindung gebracht. Zum Beispiel werden weiße Pocken direkt durch den menschlichen Darmpathogen verursacht Serratia marcescensWährend die Schwarzbandkrankheit stark mit der Makroalgenbedeckung verbunden ist, die in verschmutzten Gewässern zunimmt. ref Darüber hinaus haben neuere Studien gezeigt, dass sie sowohl für Krankheiten als auch für Bleiche anfällig sind, wenn sie Nährstoffen ausgesetzt sind, die mit Abwasser verbunden sind. ref

Auswirkungen auf Fisch und Schalentiere

Nährstoffe, typischerweise aus landgestützten Quellen wie landwirtschaftlichen Abflüssen oder Abwasser, sind wesentliche Bausteine ​​für das Leben im Meer. Überschüssige Nährstoffe in der Meeresumwelt verursachen jedoch Algenblüten, die die Wasseroberfläche bedecken, das Sonnenlicht blockieren, die Photosynthese behindern und zur Erwärmung und Versauerung des Ozeans beitragen können. Das Überwachsen von Algen stellt eine Konkurrenz um Korallen dar und kann die Erholung nach Absterben und Krankheitsereignissen hemmen. Nach dem Absterben der Algen verbraucht ihr Zerfall Sauerstoff, der ihn aus dem Wasser verbraucht und für andere Meereslebewesen nicht verfügbar macht. Diese Eutrophierung schafft tote Zonen, gekennzeichnet durch geringe Mengen an gelöstem Sauerstoff, die mit dem Klimawandel voraussichtlich häufiger und schwerer werden. ref  Das Bild unten zeigt diesen Prozess detaillierter, beginnend mit dem Nährstoffeintrag bis hin zu Eutrophierung, Hypoxie und Absterben.

 

Prozesse, die zur Abnahme des gelösten Sauerstoffs und zum Einfluss der nachfolgenden Hypoxie auf das Meeresleben beitragen (linkes Bild). Hypoxie- und Bakterienkonzentrationen beeinflussen das Meeresleben über trophische Ebenen hinweg. Größere Fischarten benötigen mehr gelösten Sauerstoff, während Mikrofauna wie Würmer niedrigere Sauerstoffwerte tolerieren können. Tote Zonen treten auf, wenn das Überleben in einem Lebensraum durch Hypoxie verringert wird (rechtes Bild). Quelle: Boesch 2008

Abwasserverschmutzung und überschüssige Nährstoffe im Ozean führen ebenfalls zur Erzeugung von Toxine die die Integrität des Ökosystems, das Leben im Meer und die menschliche Gesundheit beeinträchtigen. ref Verschiedene Algenarten produzieren unterschiedliche Toxine, was zu einer Vielzahl von Schweregraden und Auswirkungen führt. Diese Toxine bioakkumulierenAufbau in den Geweben von Organismen über das Nahrungsnetz. In Kombination mit einer Störung der Photosynthese schaffen gefährliche Toxine Bedingungen, die für viele Fische und Schalentiere unbewohnbar sind, die sowohl für marine Nahrungsnetze als auch für den Lebensunterhalt des Menschen unerlässlich sind. ref

Reaktion des Meereslebens auf leichte und schwere Hypoxie, einschließlich Veränderungen der physiologischen Prozesse, der Wahl des Lebensraums und des Überlebens. Hinweis: BBD steht für Black Band Disease. Quelle: Nelson und Altieri 2019

Neben den durch Algen erzeugten Toxinen sind viele andere im Abwasser vorhanden. Dazu gehören Arzneimittel wie endokrine Disruptoren und synthetische Verbindungen, die während der Behandlung nicht entfernt werden. Durch die Aufnahme dieser Toxine können Meeresorganismen dann auch für den menschlichen Verzehr toxisch werden, was eine signifikante Rolle spielt Gesundheitsgefahr für den Menschen zusätzlich zur Gefahr des Verlustes der biologischen Vielfalt. Siehe die 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.

öffnet sich in einem neuen FensterAufstrebende Chemikalien (CECs) CECs werden häufiger und in höheren Konzentrationen in behandeltem Abwasser gefunden. Diese Chemikalien umfassen Verbindungen, die in Arzneimitteln und Körperpflegeprodukten enthalten sind, und werden durch die derzeitigen Abwasserbehandlungsmechanismen nicht entfernt. Es wurde gezeigt, dass Antidepressiva das Verhalten und die Mortalität von Fischen in geringen Konzentrationen beeinflussen, während synthetische Hormone und endokrine Disruptoren die Reproduktionsfähigkeit beeinträchtigen und zu aggressiven Tendenzen beitragen können. Darüber hinaus ist die Gesamtüberlebensfähigkeit von Fischen, die abwasserverschmutzten Gewässern ausgesetzt sind, beeinträchtigt. Jüngste Studien zeigen die Bioakkumulation vieler CEC-Verbindungen in Fischgewebe und werfen Bedenken hinsichtlich des Mangels an Verständnis und Forschung für mögliche CEC-Auswirkungen auf das Meeresleben auf.

 

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