Gevolgen voor het leven in zee
De gevolgen van afvalwaterverontreiniging hebben nadelige gevolgen voor gezondheid en zeeleven. Afvalwater transporteert ziekteverwekkers, voedingsstoffen, verontreinigende stoffen en vaste stoffen naar de oceaan die koraalverbleking en ziekte en sterfte voor koraal, vissen en schaaldieren kunnen veroorzaken. Afvalwatervervuiling kan ook de temperatuur, de pH, het zoutgehalte en het zuurstofniveau van de oceaan veranderen, waardoor biologische processen en fysieke omgevingen die essentieel zijn voor het leven in zee worden verstoord.
ziekteverwekkers
Vervuiling van afvalwater verhoogt de blootstelling van koralen aan ziekteverwekkende virussen, bacteriën of andere micro-organismen, gezamenlijk bekend als pathogenen. Uitbraken van twee van de meest voorkomende koraalziekten, witte pokken en zwarte bandziekte, zijn in verband gebracht met afvalwatervervuiling. Witte pokken wordt rechtstreeks veroorzaakt door de menselijke darmpathogeen Serratia marcescens, terwijl de ziekte van de zwarte band sterk geassocieerd is met de bedekking van macroalgen die toeneemt in vervuilde wateren. Ziekteverwekkers kunnen ook ongewervelde dieren, waaronder schelpdieren, schade toebrengen, omdat ze ook ziekteverwekkers en andere verontreinigende stoffen opnemen terwijl ze oceaanwater filteren.
Links: Elandhoornkoraal met witte pokken. Foto © James Porter/Nationale Science Foundation. Rechts: Symmetrisch hersenkoraal met zwarte bandziekte. Foto © Christina Kellogg/USGS
Voedingsstoffen
Voedingsstoffen zijn essentiële bouwstenen voor het leven in zee. Overtollige voedingsstoffen uit bronnen van vervuiling op het land, zoals afvloeiing van landbouwproducten en afvalwater, in het mariene milieu veroorzaken echter koraalverbleking en ziekte, verminderde koraalreproductiviteit, verminderde integriteit van het koraalskelet, verminderde koraalbedekking en biodiversiteit, verhoogde fytoplanktonschaduw en overgroei van algen. . ref Voedingsstoffen kunnen ook schade toebrengen aan andere ongewervelde zeedieren, waaronder schelpdieren die voedingsstoffen uit het water filteren voor de vorming van schelpen en weefsels, wat leidt tot een achteruitgang van de gezondheid van schelpdieren. Voortdurende nutriëntenbelasting kan leiden tot algenbloei, die koraalriffen en kustecosystemen kan verwoesten en waarvan wordt voorspeld dat deze in frequentie en omvang zal toenemen als gevolg van de klimaatverandering.
Een algenbloei in de Great South Bay in 2017, het jaar waarin Long Island het meest intense bruine tij tot nu toe kende (> 2.3 miljoen cellen / ml). Foto © Chris Gobler
Voedingsstoffen in afvalwater stimuleren de algengroei. De resulterende algenbloei op het oceaanoppervlak voorkomt dat zonlicht de zoöxanthellen bereikt die fotosynthetiseren om koralen van voedsel en zuurstof te voorzien. Zonder voldoende zuurstof kunnen koralen niet ademen of het calciumcarbonaat produceren dat nodig is om hun skelet te bouwen.
Algenbloei draagt bij aan de opwarming en verzuring van de oceaan en kan gifstoffen produceren die vissen, zoogdieren en vogels kunnen doden en in extreme gevallen tot ziekte of zelfs de dood van de mens kunnen leiden.
Algenbloei verbruikt zuurstof en blokkeert zonlicht dat onderwaterplanten nodig hebben om zuurstof te produceren, wat resulteert in een omgeving met lage niveaus van opgeloste zuurstof genaamd hypoxie. Als de zuurstof opraakt, zullen vissen en krabben wegtrekken. Hypoxische omgevingen kunnen koraalverbleking veroorzaken, wat leidt tot verhoogde schade en verminderde herstelcapaciteit van koralen. Deze zuurstofarme omgevingen zullen naar verwachting toenemen in frequentie en ernst met klimaatverandering.
Reacties van het mariene leven op milde en ernstige hypoxie, inclusief veranderingen in fysiologische processen, habitatkeuzes en overlevingskansen. Let op: BBD staat voor Black Band Disease. Bron: Nelson en Altieri 2019
Solids
Afvalwater bevat ook zwevende vaste materialen, zoals ontbindend plantaardig materiaal, algen, mineralen en slib, die in het water drijven. In de oceaan, vaste stoffen:
- Blokkeer zonlicht, wat kan resulteren in verminderde fotosynthese en koraalgroei.
- Veroorzaak fysieke stress, waaronder verstikking, verminderde voedselproductie en verminderde reproductie van koralen.
- Verstopte filters van schelpdieren wanneer zwevende deeltjes worden ingeslikt.
- Verminder de helderheid van het water, waardoor de voortplanting wordt verstoord en het voor vissen moeilijker wordt om voedsel te vinden.
verontreinigingen
Verontreinigingen in afvalwater kunnen koralen op verschillende manieren in meerdere levensfasen aantasten. ref Herbiciden beschadigen symbiotische algen in koraal, beïnvloeden de fotosynthese en veroorzaken verbleking. Metalen en synthetische verbindingen zoals polychloorbifenylen (PCB's) hebben een giftig effect op koralen en ander zeeleven, inclusief vissen, en verstoren verschillende processen in meerdere levensfasen. ref Bij koralen hebben ze invloed op de voortplanting, voeding en groei, waardoor de leefgebieden voor andere organismen afnemen. Bij vissen hopen ze zich op via het voedselweb en verhogen ze de sterftecijfers bij grotere vissen. Geneesmiddelen kunnen ook gevolgen hebben voor het gedrag en de gezondheid van vissen. Onderzoek naar deze brede categorie van verontreinigende stoffen is pas onlangs begonnen en er is nog veel meer nodig om de verontreinigende stoffen en hun impact te definiëren.
Hormoonontregelaars
Hormoonontregelaars - verbindingen die het endocriene systeem beïnvloeden - zijn een bijzonder zorgwekkend type CEC. Deze omvatten natuurlijk voorkomende of synthetische hormonen, evenals chemicaliën die worden geproduceerd voor textiel, plastic, huishoudelijk gebruik of landbouwgebruik. Onderzoek is begonnen om de manieren aan te tonen waarop deze verontreinigende stoffen schade toebrengen aan het leven in zee:
- In lage concentraties is aangetoond dat antidepressiva het gedrag van vissen beïnvloeden en sterfte veroorzaken.
- Synthetische hormonen en hormoonontregelaars - zoals oestrogeen uit anticonceptiepillen of parabenen die in zepen worden aangetroffen - kunnen de reproductie verminderen en bijdragen aan agressieve neigingen bij vissen.
- Recente studies hebben hormoonontregelaars geïdentificeerd die bioaccumuleren in visweefsel.
- In koralen verminderen hormoonontregelaars het aantal ei-spermabundels en verlagen ze de groeisnelheid.