Dampaknya pada Kehidupan Laut

Secara tradisional, dampak dari pencemaran air limbah telah dikaitkan dengan manusia kesehatan, tetapi efek merugikan dari pencemaran air limbah pada kehidupan laut—dan dampak tidak langsungnya terhadap manusia—tidak dapat diabaikan. Air limbah mengangkut patogen, nutrisi, kontaminan, dan padatan ke laut yang dapat menyebabkan pemutihan karang dan penyakit serta kematian bagi karang, ikan, dan kerang. Pencemaran air limbah juga dapat mengubah suhu laut, pH, salinitas, dan tingkat oksigen, mengganggu proses biologis dan lingkungan fisik yang penting bagi kehidupan laut.

Patogen

Polusi air limbah meningkatkan keterpaparan karang terhadap virus, bakteri, atau mikroorganisme penyebab penyakit lainnya, yang secara kolektif dikenal sebagai patogen. Wabah dua penyakit karang yang paling umum, cacar putih dan penyakit pita hitam, telah dikaitkan dengan polusi air limbah. Cacar putih secara langsung disebabkan oleh patogen usus manusia Serratia marcescens, sedangkan penyakit pita hitam sangat terkait dengan tutupan makroalga yang meningkat di perairan yang tercemar.

Karang Elkhorn dengan cacar putih

Foto © James Porter/National Science Foundation

Karang otak simetris dengan penyakit pita hitam

Foto © Christina Kellogg/USGS

Nutrisi

Nutrisi adalah blok bangunan penting untuk kehidupan laut. Namun, kelebihan nutrisi dari sumber polusi darat—seperti limpasan pertanian dan air limbah—di lingkungan laut menyebabkan pemutihan dan penyakit karang, penurunan reproduksi karang, penurunan integritas kerangka karang, penurunan tutupan karang dan keanekaragaman hayati, peningkatan naungan fitoplankton, dan pertumbuhan alga yang berlebihan. . Saat kerang menyaring nutrisi dari air untuk pembentukan cangkang dan jaringan, mereka juga menyerap patogen dan polutan lainnya. Kontaminasi yang berlebihan dapat menyebabkan penurunan kesehatan kerang. Pemuatan nutrisi yang terus-menerus dan ledakan alga yang dihasilkan dapat merusak terumbu karang dan ekosistem pesisir dan diperkirakan akan meningkat frekuensi dan skalanya sebagai akibat dari perubahan iklim.

Mekar ganggang mengkonsumsi oksigen dan menghalangi sinar matahari yang dibutuhkan tanaman bawah air untuk menghasilkan oksigen, menghasilkan lingkungan dengan tingkat oksigen terlarut yang rendah yang disebut hipoksia. Saat oksigen habis, ikan dan kepiting akan menjauh. Lingkungan hipoksia dapat memicu peristiwa pemutihan karang, yang menyebabkan peningkatan kerusakan dan penurunan kapasitas pemulihan karang. Lingkungan yang kekurangan oksigen ini diproyeksikan meningkat frekuensi dan keparahannya dengan perubahan iklim.

Tanggapan Kehidupan Laut terhadap Hipoksia

Respons kehidupan laut terhadap hipoksia ringan dan berat, termasuk perubahan dalam proses fisiologis, pilihan habitat, dan kelangsungan hidup. Catatan: BBD adalah singkatan dari penyakit pita hitam. Sumber: Nelson dan Altieri 2019

Pertumbuhan alga di Great South Bay pada tahun 2017, tahun dimana Long Island mengalami pasang surut coklat paling intens hingga saat ini (> 2.3 juta sel / mL). Foto © Chris Gobler

Nutrisi dalam air limbah merangsang pertumbuhan alga. Mekar alga yang dihasilkan di permukaan laut menghalangi sinar matahari mencapai zooxanthellae yang berfotosintesis untuk menyediakan makanan dan oksigen bagi karang. Tanpa oksigen yang cukup, karang tidak dapat bernafas atau menghasilkan kalsium karbonat yang dibutuhkan untuk membangun kerangka mereka.

Mekarnya alga berkontribusi pada pemanasan dan pengasaman laut, dan dapat menghasilkan racun yang dapat membunuh ikan, mamalia, dan burung, dan dapat menyebabkan penyakit manusia atau bahkan kematian dalam kasus yang ekstrem.

Padatan dan Kontaminan Lainnya

Air limbah juga mengandung bahan padat tersuspensi — seperti bahan tanaman yang membusuk, ganggang, mineral, dan lumpur — yang mengapung di air. Di laut, padatan ini dapat:

Blok cahaya. Padatan ini mengapung di air, menghalangi sinar matahari. Tergantung pada jumlah dan lamanya waktu padatan tetap, ini dapat mengakibatkan penurunan fotosintesis dan pertumbuhan karang.
Karang kesusahan. Ketika padatan ini menetap di karang, hal itu menyebabkan stres fisik termasuk mencekik, penurunan produksi makanan, dan reproduksi berkurang.
Menyumbat filter. Partikel tersuspensi dicerna oleh kerang, menyumbat filternya.
Mengurangi kejernihan air. Berkurangnya kejernihan air juga mempersulit ikan untuk mencari makan dan dapat mengganggu reproduksi.

Kontaminan yang Muncul Kekhawatiran (CECs) adalah polutan di badan air yang dapat menyebabkan dampak ekologis atau kesehatan manusia, dan biasanya tidak diatur dalam undang-undang lingkungan saat ini. Sumber pencemar ini termasuk bahan kimia pertanian, limpasan dari kota, produk rumah tangga biasa (seperti sabun dan desinfektan) dan obat-obatan. CEC lebih sering ditemukan dalam limbah cair yang diolah dan dalam konsentrasi yang lebih tinggi daripada di masa lalu, dan banyak yang telah terbukti menumpuk di jaringan kehidupan laut.

Herbisida merusak alga simbiosis, mempengaruhi fotosintesis dan menyebabkan pemutihan. Logam dan senyawa sintetis seperti polychlorinated biphenyls (PCBs) memiliki efek toksik pada karang dan kehidupan laut lainnya. Mereka berdampak pada reproduksi, makan, dan pertumbuhan karang, yang kemudian mengurangi pilihan habitat untuk organisme lain. Pada ikan, mereka terakumulasi melalui jaring makanan dan meningkatkan tingkat kematian pada ikan yang lebih besar. Farmasi juga dapat memiliki dampak perilaku dan kesehatan pada ikan. Penelitian tentang kategori polutan yang luas ini baru saja dimulai dan masih banyak lagi yang diperlukan untuk menentukan kontaminan dan dampaknya.

Pengganggu Endokrin

Pengganggu endokrin—senyawa yang memengaruhi sistem endokrin—adalah jenis KTK yang sangat memprihatinkan. Ini termasuk hormon alami atau sintetis serta bahan kimia yang diproduksi untuk tekstil, plastik, rumah tangga, atau penggunaan pertanian. Penelitian telah mulai menunjukkan cara-cara polutan ini menyebabkan kerusakan pada kehidupan laut:

Dalam konsentrasi rendah, antidepresan telah terbukti berdampak pada perilaku ikan dan menyebabkan kematian.
Hormon sintetis dan pengganggu endokrin—seperti estrogen dari pil KB atau paraben yang ditemukan dalam sabun—dapat mengganggu reproduksi dan berkontribusi pada kecenderungan agresif pada ikan.
Studi terbaru telah mengidentifikasi pengganggu endokrin yang terakumulasi dalam jaringan ikan.
Di karang, pengganggu endokrin mengurangi jumlah bundel telur-sperma dan mengurangi tingkat pertumbuhan.

Jelajahi studi kasus dari Puako, Hawaii dimana pencemaran air limbah diidentifikasi sebagai penyumbang terbesar penurunan biomassa ikan dan masyarakat bekerja untuk mengidentifikasi dan mengatasi sumber pencemaran air limbah.