Gevolgen voor het leven in zee

Traditioneel gezien als slechts een gezondheid bezorgdheid, zijn de effecten van rioolwater op het leven in zee ondergewaardeerd en niet aangepakt. Vervuiling door afvalwater heeft veel nadelige gevolgen voor koralen en vissoorten. De voortdurende toevoer van voedingsstoffen en algenbloei zijn bijzonder verwoestend voor het leven in zee en nemen toe.

Red Tide in Californië, VS. Foto © Flickr

Effecten op koraalriffen

koraalverbleking en het ziekte zijn veelvoorkomende problemen voor riffen in wateren die verontreinigd zijn door afvalwaterverontreinigende stoffen. Vervuiling door rioolwater kan ook indirect het zeeleven beïnvloeden door de temperatuur, pH en zoutgehalte evenals toenemende ziekten bij veel organismen, zoals koralen, vissen en schaaldieren. Enkele veel voorkomende stressfactoren die in rioolwater worden aangetroffen en hun impact op koralen, worden vermeld in de onderstaande tabel (aangepast van Wear en Vega-Thurber, 2015).

STRESSORS	IMPACT OP KORALEN
Voedingsstoffen	Verhoogde koraalverbleking, verhoogde koraalziekte (prevalentie en ernst), verminderde koraalreproductie, overgroei van algen, verminderde integriteit van het koraalskelet, verminderde koraalbedekking en biodiversiteit en verhoogde fytoplanktonschaduw.
Hormoonontregelaars	Afname van koraalei-spermabundels, vertraagde koraalgroei, verdikking van koraalweefsel.
ziekteverwekkers	Bron van ziekteverwekker van de witte pokkenziekte voor koralen en bijbehorende mortaliteit, en verhoogde pathogeniteit bij koralen.
Solids	Verminderde fotosynthese van koraalsymbionten, rijkdom aan koraalsoorten, koraalgroeisnelheden, koraalverkalking, koraalbedekking en aanwaspercentages van koraalriffen, en verhoogde koraalsterfte.
Zware metalen	Koraalsterfte, koraalverbleking, vermindering van basisfuncties zoals ademhaling en bevruchtingssucces; Fe2 + kan de groei van koraalziekte verhogen.
Toxinen	Dodelijke en subletale effecten op koralen - zeer variabel en afhankelijk van specifieke toxine. Verminderde fotosynthese van koraalsymbionten, koraalverbleking, koraalsterfte, verminderde koraallipidenopslag, verminderde koraalvruchtbaarheid, dood van koraalsymbionten en verminderde koraalgroei.

Algenbloei op het oppervlak blokkeert de toegang tot zonlicht dat nodig is voor fotosynthetische zoöxanthellen in koralen. Zuurstof is vereist voor en wordt gegenereerd door fotosynthese, evenals ademhaling en verkalking en is daarom essentieel voor het overleven van koralen.

Het is aangetoond dat hypoxie bleekgebeurtenissen veroorzaakt. Het bleekpotentieel en de ernst van het bleken worden vergroot door vervuiling door rioolwater, wat leidt tot grotere schade en herstelcapaciteit van koralen. ref Lokale rioolverontreiniging mitigatiestrategieën om de veerkracht tegen bleking te vergroten, worden koralen steeds belangrijker. ref

Koraalziekten zijn een andere bedreiging die wordt versterkt door afvalwaterverontreiniging. Uitbraken van twee van de meest voorkomende koraalziekten zijn in verband gebracht met vervuiling. Witte pokken wordt bijvoorbeeld rechtstreeks veroorzaakt door de menselijke darmpathogeen Serratia marcescens, terwijl de zwarte bandziekte sterk geassocieerd is met macroalgenbedekking die toeneemt in vervuild water. ref

Gevolgen voor vissen en schaaldieren

Voedingsstoffen, meestal afkomstig van bronnen op het land, zoals landbouw of rioolwater, zijn essentiële bouwstenen voor het leven in zee. Overtollige voedingsstoffen in het mariene milieu veroorzaken echter algenbloei die het wateroppervlak kan bedekken, zonlicht blokkeert en fotosynthese belemmert, en bijdraagt aan opwarming en verzuring van de oceaan. Overgroei van algen vormt concurrentie voor koralen en kan het herstel na afsterven en ziektegebeurtenissen remmen. Nadat algen zijn gestorven, verbruikt hun verval zuurstof, put het uit het water en is het niet meer beschikbaar voor ander zeeleven. Deze eutrofiëring veroorzaakt dode zones, gekenmerkt door lage niveaus van opgeloste zuurstof, die naar verwachting in frequentie en ernst zullen toenemen bij klimaatverandering. ref De onderstaande afbeelding toont dit proces in meer detail, beginnend met de input van voedingsstoffen en leidend tot eutrofiëringhypoxie en afstervingsgebeurtenissen.

Processen die bijdragen aan afname van opgeloste zuurstof en de impact van daaropvolgende hypoxie op het leven in zee (afbeelding links). Hypoxie en bacterieconcentraties hebben invloed op het zeeleven op trofische niveaus. Grotere vissoorten hebben meer opgeloste zuurstof nodig, terwijl microfauna, zoals wormen, lagere zuurstofniveaus kunnen verdragen. Dode zones ontstaan wanneer het overleven in een habitat wordt verminderd door hypoxie (rechter afbeelding). Bron: Boesch 2008

Vervuiling door rioolwater en overtollige voedingsstoffen in de oceaan leiden ook tot het genereren van toxines die de integriteit van het ecosysteem, het zeeleven en de menselijke gezondheid in gevaar brengen. ref Verschillende soorten algen produceren verschillende gifstoffen, wat resulteert in een breed scala aan ernst en effecten. Deze gifstoffen bioaccumuleren, zich ophopen in de weefsels van organismen in het voedselweb. In combinatie met het verstoren van fotosynthese, creëren gevaarlijke gifstoffen omstandigheden die onbewoonbaar zijn voor veel vissen en schaaldieren die essentieel zijn voor zowel mariene voedselwebben als het menselijk bestaan. ref

Reactie van het zeeleven 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

Naast gifstoffen die door algen worden gegenereerd, zijn er vele andere aanwezig in rioolwater. Deze omvatten geneesmiddelen, zoals hormoonontregelaars en synthetische verbindingen, die tijdens de behandeling niet worden verwijderd. Door deze gifstoffen in te nemen, kunnen mariene organismen ook giftig worden voor menselijke consumptie, wat een significant effect heeft gezondheidsgevaar voor mensen naast de dreiging van verlies aan biodiversiteit. Zie de casestudy uit Puako, Hawaï, waar afvalwaterverontreiniging werd geïdentificeerd als de grootste bijdrage aan de afnemende visbiomassa en de gemeenschap werkte aan het identificeren en aanpakken van de bronnen van rioolverontreiniging.

opent in een nieuw vensterChemische stoffen die in opkomst zijn (CEC's) worden vaker en in hogere concentraties aangetroffen in gezuiverd afvalwater. Deze chemicaliën omvatten verbindingen die worden aangetroffen in medicijnen en producten voor persoonlijke verzorging en worden niet verwijderd via de huidige mechanismen voor afvalwaterbehandeling. Van antidepressiva is aangetoond dat ze het gedrag en de mortaliteit van vissen beïnvloeden in lage concentraties, terwijl synthetische hormonen en hormoonontregelaars de reproductiviteit kunnen verminderen en kunnen bijdragen aan agressieve neigingen. Bovendien wordt de algehele overlevingskansen aangetast voor vissen die worden blootgesteld aan met rioolwater verontreinigd water. Recente studies tonen bioaccumulatie van veel CEC-verbindingen in visweefsel en geven aanleiding tot bezorgdheid over het gebrek aan begrip en onderzoek naar mogelijke CEC-effecten op het leven in zee.