Kesan terhadap Kehidupan Laut

Secara tradisinya, kesan daripada pencemaran air sisa telah dikaitkan dengan kesihatan manusia, tetapi kesan buruk dari pencemaran air buangan terhadap kehidupan laut - dan kesan tidak langsung terhadap manusia - tidak dapat dilupakan. Air sisa mengangkut patogen, nutrien, bahan cemar, dan pepejal ke lautan yang dapat menyebabkan pemutihan karang dan penyakit serta kematian bagi karang, ikan, dan kerang. Pencemaran air sisa juga dapat mengubah suhu laut, pH, kemasinan, dan kadar oksigen, mengganggu proses biologi dan persekitaran fizikal yang penting untuk kehidupan laut.

Patogen

Pencemaran air sisa meningkatkan pendedahan karang kepada virus penyebab penyakit, bakteria, atau mikroorganisma lain, yang secara kolektif dikenali sebagai patogen. Wabak dari dua penyakit karang yang paling biasa, penyakit cacar putih dan jalur hitam, telah dikaitkan dengan pencemaran air sisa. Cacar putih secara langsung disebabkan oleh patogen usus manusia Serratia marcescens, sementara penyakit jalur hitam sangat berkaitan dengan penutup makroalga yang meningkat di perairan yang tercemar.

Karang Elkhorn dengan cacar putih

Foto © James Porter / Yayasan Sains Nasional

Karang otak simetris dengan penyakit jalur hitam

Foto © Christina Kellogg / USGS

Nutrien

Nutrien adalah asas penting bagi kehidupan laut. Walau bagaimanapun, nutrien yang berlebihan dari sumber pencemaran darat - seperti larian pertanian dan air sisa - di persekitaran laut menyebabkan pemutihan dan penyakit karang, penurunan pembiakan karang, penurunan integriti rangka karang, penurunan penutup karang dan keanekaragaman hayati, peningkatan peneduhan fitoplankton, dan pertumbuhan alga . Sebagai kerang menyaring nutrien dari air untuk pembentukan cengkerang dan tisu, mereka juga mengambil patogen dan pencemar lain. Pencemaran yang berlebihan boleh menyebabkan penurunan kesihatan kerang. Pemuatan nutrien yang sedang berlangsung dan alga yang dihasilkan dapat menghancurkan terumbu karang dan ekosistem pesisir dan diprediksi akan meningkat dalam frekuensi dan skala akibat perubahan iklim.

Alga mekar menggunakan oksigen dan menyekat sinar matahari yang diperlukan oleh tumbuhan bawah air untuk menghasilkan oksigen, menghasilkan lingkungan dengan kadar oksigen terlarut rendah yang disebut hipoksia. Apabila oksigen habis, ikan dan kepiting akan menjauh. Lingkungan hipoksia dapat memicu kejadian pemutihan karang, yang menyebabkan peningkatan kerosakan dan penurunan keupayaan pemulihan karang. Lingkungan yang kekurangan oksigen ini diproyeksikan meningkat dalam frekuensi dan keparahan dengan perubahan iklim.

Tindak balas kehidupan laut terhadap hipoksia ringan dan teruk, termasuk perubahan dalam proses fisiologi, pilihan habitat, dan bertahan hidup. Catatan: BBD bermaksud penyakit jalur hitam. Sumber: Nelson dan Altieri 2019

Mekar ganggang di Great South Bay pada tahun 2017, tahun Long Island mengalami gelombang coklat yang paling kuat hingga kini (> 2.3 juta sel / mL). Foto © Chris Gobler

Nutrien dalam air sisa merangsang pertumbuhan alga. Alga yang dihasilkan mekar di permukaan laut menyekat cahaya matahari dari mencapai zooxanthellae yang berfotosintesis untuk menyediakan karang dengan makanan dan oksigen. Tanpa oksigen yang mencukupi, karang tidak dapat bernafas atau menghasilkan kalsium karbonat yang diperlukan untuk membina kerangka mereka.

Mekar ganggang menyumbang kepada pemanasan dan pengasidan lautan, dan dapat menghasilkan racun yang dapat membunuh ikan, mamalia, dan burung, dan boleh menyebabkan penyakit manusia atau bahkan kematian dalam kes-kes yang melampau.

Pepejal dan Bahan Pencemar Lain

Air sisa juga mengandungi bahan pepejal yang terampai — seperti menguraikan bahan tanaman, alga, mineral, dan kelodak — yang terapung di dalam air. Di lautan, pepejal ini dapat:

Sekat cahaya. Pepejal ini terapung di dalam air, menyekat cahaya matahari. Bergantung pada jumlah dan lamanya masa zat pepejal kekal, ini dapat mengakibatkan penurunan fotosintesis dan pertumbuhan karang.
Batu karang tertekan. Apabila pepejal ini menetap di batu karang, ia menyebabkan tekanan fizikal termasuk menyekat, penurunan pengeluaran makanan, dan mengurangkan pembiakan.
Penapis tersumbat. Zarah terampai ditelan oleh kerang, menyumbat penapisnya.
Kurangkan kejernihan air. Kejelasan air yang berkurang juga menyukarkan ikan mencari makanan dan boleh mengganggu pembiakan.

Pencemaran Kebimbangan yang Muncul (CEC) adalah bahan pencemar di badan air yang boleh menyebabkan kesan ekologi atau kesihatan manusia, dan biasanya tidak diatur berdasarkan undang-undang alam sekitar semasa. Sumber pencemar ini termasuk bahan kimia pertanian, aliran keluar dari bandar, produk isi rumah biasa (seperti sabun dan pembasmi kuman) dan farmaseutikal. CEC dijumpai di efluen air sisa yang dirawat lebih kerap dan dalam kepekatan yang lebih tinggi daripada pada masa lalu, dan banyak yang terbukti menumpuk di dalam tisu kehidupan laut.

Racun herba merosakkan alga simbiotik, mempengaruhi fotosintesis dan menyebabkan pemutihan. Logam dan sebatian sintetik seperti biphenyl polychlorinated (PCB) mempunyai kesan toksik pada karang dan hidupan laut yang lain. Mereka mempengaruhi pembiakan, makan, dan pertumbuhan karang, yang kemudian mengurangkan pilihan habitat untuk organisma lain. Pada ikan, mereka terkumpul melalui jaring makanan dan meningkatkan kadar kematian ikan yang lebih besar. Farmaseutikal juga boleh memberi kesan tingkah laku dan kesihatan pada ikan. Penyelidikan mengenai kategori pencemar yang luas ini baru sahaja bermula dan masih banyak lagi yang diperlukan untuk menentukan bahan cemar dan kesannya.

Pengganggu Endokrin

Pengganggu endokrin - sebatian yang mempengaruhi sistem endokrin - adalah jenis CEC yang sangat berkaitan. Ini termasuk hormon semula jadi atau sintetik serta bahan kimia yang dihasilkan untuk kegunaan tekstil, plastik, isi rumah, atau pertanian. Penyelidikan telah mula menunjukkan cara-cara pencemaran ini menyebabkan bahaya kepada kehidupan laut:

Dalam kepekatan rendah, antidepresan terbukti mempengaruhi tingkah laku ikan dan menyebabkan kematian.
Hormon sintetik dan gangguan endokrin - seperti estrogen dari pil kawalan kelahiran atau paraben yang terdapat di dalam sabun - boleh mengganggu pembiakan dan menyumbang kepada kecenderungan agresif pada ikan.
Kajian terbaru telah mengenal pasti gangguan endokrin yang terkumpul secara bio dalam tisu ikan.
Pada karang, pengganggu endokrin mengurangkan jumlah kumpulan sperma telur dan mengurangkan kadar pertumbuhan.

Meneroka kajian kes dari Puako, Hawaii di mana pencemaran air sisa dikenal pasti sebagai penyumbang terbesar penurunan biomas ikan dan masyarakat berusaha untuk mengenal pasti dan menangani sumber pencemaran air sisa.