Racun dan pendatang dalam jaring-jaring makanan

Di Saginaw Bay, Danau Huron, ikan walleye di puncak jaring-jaring makanan mengandung PCB lebih dari empat kali lipat fitoplankton di dasar.

Mengapa racun menumpuk di puncak

Energi menyusut saat naik dalam jaring-jaring makanan, tetapi sebagian zat justru sebaliknya. Bahan kimia persisten sulit diuraikan atau dikeluarkan oleh tubuh, sehingga tetap berada dalam lemak dan jaringan. Ikan kecil memakan ribuan plankton dan menyimpan sebagian besar bahan kimia dari semuanya. Ikan lebih besar memakan banyak ikan kecil dan menyimpan bahan kimianya. Pada setiap tingkat, konsentrasinya meningkat. OpenStax menyebutnya biomagnifikasi: peningkatan konsentrasi zat beracun yang persisten pada setiap tingkat trofik, dari produsen hingga konsumen puncak.

Contoh biomassa sederhana ini mengasumsikan bahan kimia diserap dan dipertahankan; rasio makanan terhadap massa tubuh bersifat hipotetis, bukan konversi langsung aturan 10% perpindahan energi. Jika ikan membutuhkan sekitar sepuluh kilogram makanan untuk membentuk satu kilogram tubuh, dan bahan kimia tidak hilang selama prosesnya, bahan kimia dari sepuluh kilogram makanan berakhir dalam satu kilogram ikan. Ulangi pada beberapa tingkat, dan pemangsa puncak mengandung jauh lebih banyak bahan kimia per kilogram dibandingkan organisme di bawahnya.

DDT, PCB, dan merkuri

Kasus paling terkenal adalah pestisida DDT, dijelaskan dalam buku Silent Spring karya Rachel Carson tahun 1962. Di sebagian perairan, burung di puncak jaring-jaring makanan menyerap cukup banyak DDT dari ikan yang dimakannya hingga cangkang telurnya menipis dan pecah saat bersarang, sehingga populasinya menurun. OpenStax mencatat bahwa penggunaan DDT dilarang di Amerika Serikat pada 1970-an. PCB, bahan kimia yang dahulu digunakan dalam cairan pendingin, dilarang di Amerika Serikat pada 1979, tetapi masih ditemukan pada ikan danau saat ini karena bertahan sangat lama.

Logam berat seperti merkuri, timbal, dan kadmium juga menumpuk. OpenStax merangkum anjuran Badan Perlindungan Lingkungan AS: orang hamil dan anak kecil sebaiknya menghindari ikan todak, hiu, makerel raja, dan tilefish, yaitu ikan pemangsa besar dengan kadar merkuri tinggi, serta memilih ikan rendah merkuri seperti salmon, nila, udang, pollock, dan lele. Anjuran berbeda antarnegara dan diperbarui, jadi untuk pola makanmu sendiri, periksa anjuran lembaga keamanan pangan nasional.

Spesies baru dalam jaring-jaring

Jaring-jaring makanan juga dapat berubah karena penambahan spesies. Spesies invasif adalah organisme yang dibawa ke luar wilayah asalnya dan mengganggu keseimbangan habitat barunya. OpenStax menceritakan ikan karper Asia yang dibawa ke Amerika Serikat pada 1970-an untuk membersihkan kolam dengan menyaring plankton. Sebagian lolos, dan pada 1980-an hidup di banyak perairan daerah aliran Sungai Mississippi. Karper perak memakan plankton yang menjadi makanan kerang dan siput asli, sedangkan karper hitam memakan kerang serta siput asli secara langsung. Di sebagian Sungai Illinois, karper Asia menyusun 95% biomassa komunitas.

Pendatang tanpa pemangsa di habitat baru berperilaku seperti mangsa yang terbebas dari pemangsa dalam simulasi jaring-jaring makanan, tetapi juga bersaing dengan spesies asli untuk mendapat makanan. Penghalang listrik di Chicago Sanitary and Ship Canal digunakan untuk mencegah karper masuk ke Danau-Danau Besar. Contoh dalam unit ini memiliki satu pelajaran yang sama: apa pun yang memasuki jaring-jaring makanan, baik bahan kimia maupun spesies, bergerak melalui hubungan makan yang sama.