Kesan terhadap Kehidupan Laut
Kesan daripada pencemaran air sisa mempunyai kesan yang memudaratkan kesihatan manusia dan hidupan laut. Air sisa mengangkut patogen, nutrien, bahan cemar dan pepejal ke lautan yang boleh menyebabkan pelunturan karang dan penyakit serta kematian bagi karang, ikan dan kerang. Pencemaran air sisa juga boleh mengubah suhu laut, pH, kemasinan, dan paras oksigen, mengganggu proses biologi dan persekitaran fizikal yang penting untuk hidupan marin.
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, manakala penyakit jalur hitam sangat dikaitkan dengan penutup makroalga yang meningkat di perairan tercemar. Patogen juga boleh membahayakan invertebrata termasuk kerang, kerana mereka juga mengambil patogen dan bahan pencemar lain semasa mereka menapis air laut.
Kiri: Karang Elkhorn dengan cacar putih. Foto © James Porter/Yayasan Sains Negara. Kanan: Karang otak simetri dengan penyakit jalur hitam. Foto © Christina Kellogg/USGS
Nutrien
Nutrien adalah bahan binaan penting untuk hidupan marin. Walau bagaimanapun, lebihan nutrien daripada sumber pencemaran berasaskan darat—seperti larian pertanian dan air sisa—dalam persekitaran marin menyebabkan pelunturan dan penyakit karang, penurunan pembiakan karang, penurunan integriti rangka karang, penurunan penutupan karang dan biodiversiti, peningkatan teduhan fitoplankton dan pertumbuhan berlebihan alga . ref Nutrien juga boleh membahayakan invertebrata marin lain, termasuk kerang yang menapis nutrien daripada air untuk pembentukan kulit dan tisu yang membawa kepada penurunan kesihatan kerang. Pemuatan nutrien yang berterusan boleh menyebabkan pembungaan alga, yang boleh memusnahkan terumbu karang dan ekosistem pantai dan diramalkan akan meningkat dalam kekerapan dan skala akibat perubahan iklim.
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.
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
Pepejal
Air sisa juga mengandungi bahan pepejal terampai—seperti bahan tumbuhan yang mereput, alga, mineral dan kelodak—yang terapung di dalam air. Di lautan, pepejal:
- Menyekat cahaya matahari, yang boleh mengakibatkan penurunan fotosintesis dan pertumbuhan karang.
- Menyebabkan tekanan fizikal termasuk menyekat, mengurangkan pengeluaran makanan dan mengurangkan pembiakan batu karang.
- Menyumbat penapis kerang apabila zarah terampai ditelan.
- Kurangkan kejernihan air yang mengganggu pembiakan dan menyukarkan ikan mencari makanan.
Pencemaran
Bahan cemar dalam air sisa boleh menjejaskan batu karang dalam pelbagai cara pada pelbagai peringkat kehidupan. ref Racun herba merosakkan alga simbiotik dalam karang, menjejaskan fotosintesis dan menyebabkan pelunturan. Logam dan sebatian sintetik seperti polychlorinated biphenyls (PCBs) mempunyai kesan toksik pada karang dan hidupan laut lain termasuk ikan yang mengganggu beberapa proses pada pelbagai peringkat kehidupan. ref Dalam karang, ia memberi kesan kepada pembiakan, pemakanan dan pertumbuhan, yang kemudiannya mengurangkan pilihan habitat untuk organisma lain. Dalam ikan, mereka terkumpul melalui siratan makanan dan meningkatkan kadar kematian pada ikan yang lebih besar. Farmaseutikal juga boleh memberi kesan tingkah laku dan kesihatan ke atas ikan. Penyelidikan mengenai kategori pencemar yang luas ini baru sahaja dimulakan dan 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.