Was ist Biodilution?

Auch als Blütenverdünnung bezeichnet, bezieht sich der Prozess der biologischen Verdünnung auf eine Verringerung der Konzentration oder Menge eines Schadstoffs, wenn dieser bestimmte Schadstoff durch den Verbrauch ein höheres trophisches Niveau erreicht. Einfach ausgedrückt, bezieht sich die trophische Ebene eines Organismus oder in diesem Fall eines Schadstoffs auf die Position, die er in der Nahrungskette einnimmt. Ein Schadstoff ist ein Fremdstoff, der sich nachteilig auf das von ihm befallene Ökosystem auswirkt. Die biologische Verdünnung tritt zum größten Teil auf, wenn Algen blühen. Das Ausblühen von Algen führt zu einer Zunahme der Biomasse, wodurch die Anzahl dieser Schadstoffe in Organismen mit höheren Trophäenwerten verringert wird. Einige dieser Organismen, die nach der Algenblüte eine Verringerung der Schadstoffe erfahren, sind Daphnien und Zooplankton.

Bioakkumulation

Die besorgniserregendsten Schadstoffe und Elemente sind Schwermetalle. Diese Schwermetalle umfassen Cadmium, Blei und Quecksilber. Studien haben gezeigt, dass diese bestimmten Schadstoffe eine sogenannte Bioakkumulation in einem Nahrungsnetz verursachen. Die Bioakkumulation ist definitionsgemäß der Prozess, bei dem schädliche Elemente oder Chemikalien wie Pestizide im Körper von Organismen anfallen. In einigen Fällen kann eine Biomagnifikation auftreten. Der Prozess der Biomagnifikation tritt auf, wenn die Menge toxischer Chemikalien in den Körpern von Organismen zunimmt, die gegenüber dieser Chemikalie tolerant sind. Dieser Konzentrationsanstieg erhöht sich auch für Organismen, die sich weiter oben in der Nahrungskette befinden. Diese Zunahme erreicht schließlich die Menschen durch die Kreaturen, die sie konsumieren. Beispielsweise ist Methylquecksilber, die schädlichste Art von Quecksilber, in größeren Mengen in Wassertieren wie Fischen vorhanden, die wiederum von Menschen gefressen werden.

Bioverdünnung

Studien zur Bioakkumulation haben dazu geführt, dass Forscher die Bedeutung der Biodilution entdeckt haben. Ein großer Prozentsatz der durchgeführten Studien ist fast immer zu dem Schluss gekommen, dass ein Zusammenhang zwischen Biodilution und Bioakkumulation besteht. Es wurde gezeigt, dass Zooplankton, das an Orten mit höheren Nährstoffmengen und höherer Produktivität lebt, weniger Quecksilber enthält als solche, die dies nicht tun.

Wenn sich Lebewesen in den unteren Trophäenstufen während einer Blüte exponentiell vermehren, verringern sich die von ihnen absorbierten Schwermetalle, da mehr Absorber vorhanden sind. Wenn diese Primärproduzenten von Organismen mit höheren Gehalten gefressen werden, übertragen sie folglich weniger Mengen der Schwermetalle. Dieser Prozess erzeugt einen Welligkeitseffekt, der bis zu den Top-Verbrauchern, wie z. B. Menschen, reicht. Der Gesamteffekt wird als Biodilution bezeichnet.

Studien

Weitere Studien zur biologischen Verdünnung wurden in Süßwasserumgebungen durchgeführt. Es gibt jedoch umfangreiche Daten, die belegen, dass der Prozess auch in salzhaltigen Umgebungen abläuft. Eine am North Water Polynya durchgeführte Studie hat beispielsweise gezeigt, dass ein umgekehrter Zusammenhang zwischen dem trophischen Gehalt und der Konzentration von Schwermetallen besteht. Um das Gefährdungsniveau von Schwermetallen wie Cadmium zu verstehen, ist es wichtig zu untersuchen, was sie mit den Körpern von Organismen tun. Schwermetalle sind im Wesentlichen nicht essentiell für die Entwicklung von Organismen. Stattdessen verbrauchen sie Kalzium, eine wichtige Komponente des Wachstums, wodurch das Wachstum dieses Organismus gestört wird.