Was ist biologische Vergrößerung?
Die biologische Vergrößerung, auch als Biomagnifikation oder Bioamplifikation bezeichnet, erklärt, warum ein Stoff in Organismen in einer bestimmten Lebensmittelkette in höheren Konzentrationen vorkommt als in Organismen, die in einer Lebensmittelkette niedriger sind. Dies geschieht, weil Kreaturen in der Nahrungskette, wie Raubtiere, sich von Kreaturen ernähren, die in der Nahrungskette niedriger sind, und zusätzlich zu den Substanzen, die sie direkt aus der Umwelt aufnehmen, die Substanzen aus den Organismen aufnehmen, die sie konsumieren. In einigen Fällen kann der Prozess der biologischen Vergrößerung schädlich für die Organismen sein, die in einer Nahrungskette hoch sind, da sie schädliche Substanzen von allen Organismen absorbieren, die sie verbrauchen. Während die winzigen Mengen, die aus der Umwelt absorbiert werden, völlig ungefährlich sein könnten, könnten sich die Mengen, die aus Nahrungsquellen aufgenommen werden, summieren und schädlich sein.
Für die biologische Vergrößerung eines Stoffes müssen mehrere Dinge zutreffen. Der Stoff muss irgendwann in der Nahrungskette aufgenommen werden können, sonst kann er nicht vergrößert werden. Es darf nicht leicht von der Umwelt abgebaut werden, da es dadurch aus der Nahrungskette entfernt wird. Es muss für Organismen schwierig sein, es abzubauen oder sicher zu verdauen, da die Verdauung auch verhindern würde, dass es von Organismen weiter oben in der Nahrungskette absorbiert wird.
Während eine biologische Vergrößerung mit jedem Stoff, der diese Kriterien erfüllt, technisch möglich ist, wird sie normalerweise aufgrund der Vergrößerung von Schadstoffen wie Düngemitteln, Pestiziden und Schwermetallen untersucht. Oft reichern sich solche Substanzen in den Fettzellen eines Organismus an, da sie sich im Wasser nicht auflösen und den Körper durch den Urin verlassen können. Wenn ein Organismus in der Nahrungskette eine Kreatur in der Nahrungskette aufnimmt, nimmt er Fette im Darm auf. Mit diesen Fetten gehen die Substanzen einher, die zuvor vom anderen Organismus aufgenommen wurden, und alle schädlichen Wirkungen, die diese Substanzen mit sich bringen können. Viele aquatische und terrestrische Pflanzen neigen dazu, eine Vielzahl von Substanzen aufzunehmen, da ihnen oft die Mittel fehlen, um sie effektiv zu verdauen.
Eine der wichtigsten Substanzen, die Wissenschaftler im Zusammenhang mit der biologischen Vergrößerung untersuchen, ist das Pestizid Dichlordiphenyltrichlorethan, besser bekannt als DDT. DDT hat eine lange und kontroverse Geschichte. Es ist ein sehr wirksames Pestizid, aber einige Studien haben gezeigt, dass es sich nachteilig auf die Umwelt sowie auf die Gesundheit von Mensch und Tier auswirken kann. Es ist für viele Organismen auch schwierig, es effektiv abzubauen, so dass es häufig durch Nahrungspyramiden vergrößert wird.