miniatura|A biomagnificación é un proceso que causa o aumento do nivel dunha substancia (cruces no esquema) na cadea trófica. miniatura|Neste escenario, unha lagoa que foi contaminada cunha substancia tóxica, canto máis se ascende na cadea trófica, a concentración do contaminante aumenta, ás veces causando que os consumidores dos niveis superiores morran. A biomagnificación, tamén chamada bioamplificación, magnificación biolóxica ou amplificación biolóxica, é o incremento da concentración dunha substancia, por exemplo un pesticida, nos tecidos dos organismos conforme vamos ascendendo de nivel trófico nunha cadea trófica. Este incremento pode ocorrer como resultado de: Persistencia da substancia.– A substancia non pode ser degradada polos procesos ambientais ou faino moi lentamente. Bioenerxética da cadea trófica.– A concentración da substancia increméntase progresivamente a medida que ascendemos de nivel trófico pola forma de alimentarse dos animais. Taxa de degradación ou excreción interna da substancia baixa ou inexistente.– Principalmente debido á súa pouca hidrosolubilidade.
miniatura|A biomagnificación é o aumento da concentración dunha substancia (x) na cadea trófica. Por exemplo, a concentración de DDT en partes por millón increméntase co nivel trófico. Aumenta a concentración nas graxas e outros tecidos do organismo. Os predadores acumulan niveis máis altos que as presas.
A biomagnificación ás veces refírese ao proceso polo que substancias como pesticidas ou metais pesados circulan por lagos, ríos e océanos, e móvense pola cadea trófica en concentracións progresivamente maiores e son incorporadas á dieta dos organismos acuáticos como o zooplancto, que á súa vez son comidos por outros, como peixes, que despois son comidos por peixes máis grandes, grandes aves, animais ou humanos. As substancias concéntranse cada vez máis nos tecidos ou órganos internos conforme ascendemos na cadea trófica. Os bioacumulantes son substancias que incrementan a súa concentración nos organismos vivos que os toman do aire, auga ou alimentos contaminados con elas, porque esas substancias son metabolizadas ou excretadas moi devagar.
Procesos
Aínda que ás veces os termos bioacumulación e biomagnificación se usan indistintamente, e as definicións non sempre son consistentes, hai unha importante distinción entre eles e con bioconcentración. A bioacumulación ocorre dentro dun organismo dun determinado nivel trófico, e é o incremento gradual de concentración dunha substancia en certos tecidos do organismo debido á súa absorción dos alimentos ou do ambiente (por respiración, contacto ou inxestión). Bioconcentración, é un termo usado principalmente en toxicoloxía acuática e prodúcese cando unha substancia presente na auga ou aire é captada por un organismo por medio da respiración (exclusivamente) e atinxe unha concentración maior que no ambiente.Landrum, PF and SW Fisher, 1999. Influence of lipids on the bioaccumulation and trophic transfer of organic contaminants in aquatic organisms. Chapter 9 in MT Arts and BC Wainman. Lipids in fresh water ecosystems. Springer Verlag, Nova York. A biomagnificación ocorre entre sucesivos niveis tróficos. Deste xeito, a bioconcentración e a bioacumulación ocorren dentro dun organismo, e a biomagnificación ocorre a medida que pasamos dun nivel trófico inferior aos niveis tróficos seguintes.
A biodilución é tamén un proceso que ocorre en todos os niveis tróficos nos ambientes acuáticos; é o oposto de biomagnificación, de modo que un contaminante ten unha concentración menor conforme subimos de nivel trófico.
Moitos compostos químicos que se bioaumulan son moi solubles en graxas (lipofílicos) e insolubles en auga (hidrófobos).
Por exemplo, aínda que o mercurio só está presente en pequenas cantidades na auga de mar, é absorbido polas algas (xeralmente como metilmercurio), que despois son comidas polos animais. O metilmercurio é unha das moléculas de mercurio máis nocivas. É absorbido eficientemente, pero excretado moi lentamente.Croteau, M., S. N. Luoma, and A. R Stewart. 2005. Trophic transfer of metals along freshwater food webs: Evidence of cadmium biomagnification in nature. Limnol. Oceanogr. 50 (5): 1511-1519. A bioacumulación e bioconcentración orixinan unha concentración no tecido adiposo dos sucesivos niveis tróficos: zooplancto, pequeno necton, peixes grandes, etc. Quen coma estes peixes consome os niveis de mercurio que estes peixes foron acumulando. Este proceso explica por que os peixes predadores como o peixe espada e os tiburóns, que están no alto da pirámide trófica, ou as aguias peixeiras e outras rapaces teñan concentracións máis altas de mercurio nos seus tecidos que o que poderían acumular só por exposición directa. Por exemplo, os arenques conteñen aproximadamente 0,01 partes por millón (ppm) de mercurio, mentres que os tiburóns superan 1 ppm.EPA (U.S. Environmental Protection Agency). 1997. Mercury Study Report to Congress. Vol. IV: An Assessment of Exposure to Mercury in the United States . EPA-452/R-97-006. U.S. Environmental Protection Agency, Office of Air Quality Planning and Standards and Office of Research and Development.
O DDT é un pesticida que se biomagnifica, o cal foi a principal razón de que a EPA e outras organizacións o considerasen daniño para o medio ambiente. O DDT é un dos compostos químicos menos soluble en auga que se acumula progresivamente no tecido adiposo, e conforme esa graxa é consumida polos predadores, a cantidade de DDT biomagnifícase. Un exemplo dos seus nocivos efectos é o declive significativo das poboacións de aves predadoras en América do Norte, como o pigargo de cabeza branca e os falcóns peregrinos, debido a que causaba o adelgazamento da casca dos ovos na década de 1950. O DDT está agora prohibido na maior parte do mundo.
Situación actual Nunha revisión dun gran número de estudos de Suedel et al.Suedel, B.C., Boraczek, J.A., Peddicord, R.K., Clifford, P.A. and Dillon, T.M., 1994. Trophic transfer and biomagnification potential of contaminants in aquatic ecosystems. Reviews of Environmental Contamination and Toxicology 136: 21–89. concluíuse que, aínda que os casos de biomagnificación son probablemente máis limitados do que previamente se pensaba, hai boas evidencias de que o DDT, o DDE, os PCBs, o toxafeno e as formas orgánicas do mercurio e do arsénico se biomagnifican na natureza. Para outros contaminantes, a bioconcentración e a bioacumulación explican as súas altas concentacións en tecidos dos organismos. Máis recentemente, GrayGray, J.S., 2002. Biomagnification in marine systems: the perspective of an ecologist. Mar. Pollut. Bull. 45: 46–52. atopou que substancias similares permanecían nos organismos e non se diluían ata concenacións non perigosas. O éxito da recuperación das poboacións de aves superdepredadoras (pigargo de cabeza branca, falcóns peregrinos) en América do Norte despois da prohibición do uso do DDT na agricultura testemuña a importancia do recoñecemento e toma de medidas contra a biomagnificación.
Substancias que se biomagnifican Dous grupos de compostos comúns que se sabe que se biomagnifican son os hidrocarburos clorados, tamén coñecidos como organoclorados, e compostos inorgánicos como o metilmercurio ou metais pesados. Ambos son lipófilos e non se degradan doadamente. Novas substancias orgánicas como os organoclorados non son degradados facilmente porque os organismos non tiveron historicamente unha exposición previa e non evolucionaron neles mecanismos específicos para a detoxificación e excreción, xa que non houbo presión de selección para iso. Estas substancias coñécense en consecuencia como "contaminantes orgánicos persistentes".
Os metais non son degradables porque son elementos químicos. Os organismos, especialmente os suxeitos a niveis naturalmente altos de exposición a metais, teñen mecanismos para secuestrar e excretar metais. Orixínanse problemas cando os organismos están expostos a concentracións máis altas do normal, os cales non se poden excretar o bastante rápido para impedir os danos. Os metais pesados persistentes, como o chumbo, cadmio, mercurio e arsénico, poden ter moitos efectos adversos para a saúde das especies.
Novas substancias orgánicas
DDT (diclorodifeniltricloroetano). Hexaclorobenceno (HCB). PCBs (bifenilos policlorados). Toxafeno. Monometilmercurio.
Notas
Véxase tamén Outros artigos O mercurio en peixes Metilmercurio Diclorodifenildicloroetileno
Ligazóns externas Fisk AT, Hoekstra PF, Borga K, and DCG Muir, 2003. Biomagnification. Mar. Pollut. Bull. 46 (4): 522-524
Categoría:Cadea trófica Categoría:Contaminación Categoría:Ecoloxía Categoría:Toxicoloxía