Biomagnificación - Biomagnification
La biomagnificación , también conocida como bioamplificación o magnificación biológica , es cualquier concentración de una toxina, como pesticidas, en los tejidos de organismos tolerantes en niveles sucesivamente más altos en una cadena alimentaria . Este aumento puede ocurrir como resultado de:
- Persistencia: donde la sustancia no puede ser degradada por procesos ambientales.
- Energética de la cadena alimentaria : donde la concentración de la sustancia aumenta progresivamente a medida que asciende por la cadena alimentaria.
- Tasa baja o inexistente de degradación interna o excreción de la sustancia, principalmente debido a la insolubilidad en agua.
El aumento biológico a menudo se refiere al proceso por el cual ciertas sustancias, como pesticidas o metales pesados, se abren camino hacia los lagos, ríos y el océano, y luego ascienden en la cadena alimentaria en concentraciones progresivamente mayores a medida que se incorporan a la dieta de organismos acuáticos como zooplancton , que a su vez es consumido quizás por peces, que luego pueden ser consumidos por peces más grandes, aves grandes, animales o humanos. Las sustancias se concentran cada vez más en los tejidos u órganos internos a medida que ascienden en la cadena. Los bioacumulantes son sustancias cuya concentración aumenta en los organismos vivos a medida que toman aire, agua o alimentos contaminados porque las sustancias se metabolizan o excretan muy lentamente.
Procesos
Aunque a veces se usa indistintamente con " bioacumulación ", se establece una distinción importante entre los dos y con la bioconcentración.
- La bioacumulación ocurre dentro de un nivel trófico y es el aumento en la concentración de una sustancia en ciertos tejidos de los cuerpos de los organismos debido a la absorción de los alimentos y el medio ambiente.
- La bioconcentración se define cuando ocurre cuando la absorción del agua es mayor que la excreción.
Por lo tanto, la bioconcentración y bioacumulación ocurren dentro de un organismo y la biomagnificación ocurre a través de los niveles tróficos (cadena alimentaria).
La biodilución es también un proceso que ocurre a todos los niveles tróficos en un ambiente acuático; es lo opuesto a la biomagnificación, por lo tanto, cuando un contaminante se reduce en concentración a medida que avanza en la red alimentaria.
Las sustancias lipídicas ( lipofílicas ) o solubles en grasa no se pueden diluir, descomponer o excretar en la orina , un medio a base de agua, y por lo tanto se acumulan en los tejidos grasos de un organismo, si el organismo carece de enzimas para degradarlos. Cuando es ingerido por otro organismo, las grasas se absorben en el intestino, transportando la sustancia, que luego se acumula en las grasas del depredador. Dado que en cada nivel de la cadena alimentaria hay mucha pérdida de energía, un depredador debe consumir muchas presas, incluidas todas sus sustancias lipofílicas.
Por ejemplo, aunque el mercurio solo está presente en pequeñas cantidades en el agua de mar , es absorbido por las algas (generalmente como metilmercurio ). El metilmercurio es una de las moléculas de mercurio más dañinas. Es absorbido eficientemente, pero los organismos lo excretan muy lentamente. La bioacumulación y bioconcentración dan como resultado la acumulación en el tejido adiposo de niveles tróficos sucesivos: zooplancton , necton pequeño , peces más grandes, etc. Cualquier cosa que se coma estos peces también consume el mayor nivel de mercurio que los peces han acumulado. Este proceso explica por qué los peces depredadores como el pez espada y los tiburones o aves como el águila pescadora y las águilas tienen concentraciones más altas de mercurio en sus tejidos de lo que podría explicarse únicamente por la exposición directa. Por ejemplo, el arenque contiene mercurio en aproximadamente 0.01 partes por millón (ppm) y el tiburón contiene mercurio en más de 1 ppm.
Se cree que el DDT se biomagnifica y la biomagnificación es una de las razones más importantes por las que la EPA y otras organizaciones lo consideraron dañino para el medio ambiente . El DDT se almacena en la grasa de los animales y tarda muchos años en descomponerse, y a medida que los depredadores consumen la grasa, las cantidades de DDT se biomagnifican. El DDT es ahora una sustancia prohibida en muchas partes del mundo.
Estado actual
En una revisión, una gran cantidad de estudios, Suedel et al. llegó a la conclusión de que, aunque la biomagnificación es probablemente más limitada de lo que se pensaba anteriormente, existen pruebas sólidas de que el DDT , el DDE , los PCB , el toxafeno y las formas orgánicas del mercurio y el arsénico se biomagnifican en la naturaleza. En el caso de otros contaminantes, la bioconcentración y la bioacumulación explican sus altas concentraciones en los tejidos del organismo. Más recientemente, Gray alcanzó sustancias similares que permanecieron en los organismos y no se diluyeron a concentraciones no amenazantes. El éxito de la recuperación de las principales aves depredadoras ( águilas calvas , halcones peregrinos ) en América del Norte tras la prohibición del uso de DDT en la agricultura es testimonio de la importancia de la biomagnificación.
Sustancias que se biomagnifican
Hay dos grupos principales de sustancias que se biomagnifican. Ambos son lipofílicos y no se degradan fácilmente. Las sustancias orgánicas nuevas no se degradan fácilmente porque los organismos carecen de exposición previa y, por lo tanto, no han desarrollado mecanismos específicos de desintoxicación y excreción, ya que no ha habido presión de selección de ellos. En consecuencia, estas sustancias se conocen como " contaminantes orgánicos persistentes " o COP.
Los metales no son degradables porque son elementos. Los organismos, particularmente aquellos sujetos a niveles naturalmente altos de exposición a metales, tienen mecanismos para secuestrar y excretar metales. Los problemas surgen cuando los organismos se exponen a concentraciones más altas de lo habitual, que no pueden excretar con la suficiente rapidez para evitar daños. Algunos metales pesados persistentes son especialmente peligrosos y dañinos para el sistema reproductivo del organismo.
Sustancias orgánicas novedosas
- DDT (diclorodifeniltricloroetano)
- Hexaclorobenceno (HCB)
- PCB (bifenilos policlorados)
- Toxafeno
- Monometilmercurio .
Ver también
Referencias
enlaces externos
- Fisk AT, Hoekstra PF, Borga K y DCG Muir, 2003. Biomagnification. Mar. Pollut. Toro. 46 (4): 522-524