Poluarea marină apare atunci când substanțele folosite sau răspândite de oameni, cum ar fi deșeurile industriale, agricole și menajere, particulele, zgomotul, excesul de dioxid de carbon sau organismele invazive pătrund în ocean și provoacă efecte dăunătoare acolo. Majoritatea acestor deșeuri (80%) provine din activități terestre, deși transportul maritim are, de asemenea, o contribuție semnificativă. Aceasta reprezintă o combinație de substanțe chimice și gunoaie, cele mai multe provenind din surse terestre și fiind spălate sau suflate în ocean. Această poluare are ca rezultat afectarea mediului, a sănătății tuturor organismelor și a structurilor economice din întreaga lume. Deoarece majoritatea aporturilor provin de pe uscat, prin intermediul râurilor, al apelor uzate sau al atmosferei, acest lucru înseamnă că platformele continentale sunt mai vulnerabile la poluare. Poluarea aerului este, de asemenea, un factor favorizant, deoarece transportă în ocean fier, acid carbonic, azot, siliciu, sulf, pesticide și particule de praf. Poluarea provine adesea din surse difuze, cum ar fi scurgerile agricole, deșeurile luate de vânt și praful. Aceste surse difuze se datorează în mare parte scurgerilor care pătrund în ocean prin intermediul râurilor, dar deșeurile luate de vânt și praful pot juca, de asemenea, un rol, deoarece acești poluanți se pot depune în căile navigabile și în oceane. Căile de poluare includ deversarea directă, scurgerile de pe uscat, poluarea provocată de nave, poluarea cu ape de santină, dragarea (care poate crea dâre de sedimente), poluarea atmosferică și, potențial, mineritul în apele profunde.
Diferitele tipuri de poluare marină pot fi grupate în: poluare cu deșeuri marine, poluare cu plastic, inclusiv microplastic, acidificarea oceanelor, poluare cu nutrienți, toxine și zgomot subacvatic. Poluarea cu plastic din oceane este un tip de poluare marină cu materiale plastice care variază ca dimensiune de la fragmente mari originale, cum ar fi sticle și pungi, până la microplastice formate prin fragmentarea materialelor plastice. Deșeurile marine sunt reprezentate în principal de gunoaie aruncate de oameni, care plutesc la suprafață sau sunt suspendate în ocean. Poluarea cu plastic este dăunătoare pentru viața marină.
O altă îngrijorare este reprezentată de scurgerea de nutrienți (azot și fosfor) din agricultura intensivă și deversarea apelor uzate netratate sau parțial tratate în râuri și, ulterior, în oceane. Acești nutrienți pe bază de azot și fosfor (care se găsesc și în îngrășăminte) stimulează creșterea fitoplanctonului și a macroalgelor, ceea ce poate duce la înflorirea algelor dăunătoare (eutrofizare), care pot fi nocive atât pentru oameni, cât și pentru viețuitoarele marine. Creșterea excesivă a algelor poate, de asemenea, să sufoce recifele de corali sensibile și să ducă la pierderea biodiversității și a sănătății coralilor. O a doua îngrijorare majoră este că degradarea înfloririlor algale poate duce la consumul de oxigen în apele de coastă, o situație care se poate agrava odată cu schimbările climatice, deoarece încălzirea reduce amestecul vertical al coloanei de apă.
Multe substanțe chimice potențial toxice aderă la particule minuscule care sunt apoi ingerate de plancton și de animalele , majoritatea acestora fiind fie consumatori de sedimente (), fie animale filtratoare. În acest fel, toxinele se concentrează ascendent în cadrul lanțului trofic oceanic. Când pesticidele sunt integrate în ecosistemul marin, ele sunt absorbite rapid în rețelele trofice marine. Odată ajunse în rețelele trofice, aceste pesticide pot provoca mutații, precum și boli care pot fi dăunătoare atât pentru oameni, cât și pentru întreaga rețea trofică.
Metalele toxice pot fi, de asemenea, introduse în rețelele trofice marine. Acestea pot provoca modificări la nivelul țesuturilor, al biochimiei, al comportamentului și al reproducerii, și pot suprima creșterea organismelor marine. De asemenea, multe tipuri de hrană pentru animale au un conținut ridicat de făină de pește sau de hidrolizat de pește. În acest mod, toxinele marine pot fi transferate la animalele terestre și pot apărea ulterior în carne și în produsele lactate.
Căi de poluare Există multe moduri de a clasifica și analiza aporturile de poluanți în ecosistemele marine. Există trei tipuri principale de aporturi de poluare în ocean: deversarea directă a deșeurilor în oceane, scurgerile în ape cauzate de ploi și poluanții eliberați din atmosferă.
O cale comună de pătrundere a contaminanților în mare o reprezintă râurile. Evaporarea apei din oceane depășește precipitațiile. Echilibrul este restabilit prin ploile de deasupra continentelor care alimentează râurile, apa fiind apoi returnată în mare. Fluviul Hudson din statul New York și râul Raritan din New Jersey, care se varsă la extremitățile nordică și sudică ale insulei Staten Island, constituie o sursă de contaminare cu mercur a zooplanctonului (copepode) în oceanul deschis. Cea mai mare concentrație în copepodele filtratoare nu se înregistrează la gurile de vărsare ale acestor râuri, ci la 110 km sud, mai aproape de Atlantic City, deoarece apa curge aproape de coastă. Este nevoie de câteva zile pentru ca toxinele să fie absorbite de plancton. Râul Ohio și râul Tennessee se varsă amândouă în fluviul Mississippi, care în cele din urmă drenează contaminanți organici din mai multe state nordice în Golful Mexic.
Poluarea este adesea clasificată ca poluare din surse punctuale sau din surse difuze. Poluarea din surse punctuale apare atunci când există o singură sursă de poluare, identificabilă și localizată. Un exemplu este deversarea directă a apelor uzate și a deșeurilor industriale în ocean. O astfel de poluare se produce în special în țările în curs de dezvoltare. Poluarea din surse difuze apare atunci când poluarea provine din surse slab definite și dispersate. Acestea pot fi dificil de reglementat. Scurgerile agricole și deșeurile luate de vânt sunt exemple elocvente.
Deversare directă
Într-un studiu publicat în revista Science, Jambeck et al. (2015) au estimat că cei mai mari 10 emițători de poluare cu plastic în oceane la nivel mondial sunt, în ordine descrescătoare: China, Indonezia, Filipine, Vietnam, Sri Lanka, Thailanda, Egipt, Malaysia, Nigeria și Bangladesh.
Mineritul continental pentru cupru, aur etc. reprezintă o altă sursă de poluare marină. Cea mai mare parte a poluării este formată pur și simplu din sol, care ajunge în râurile ce se varsă în mare. Cu toate acestea, unele minerale deversate în cursul activităților miniere pot cauza probleme; un exemplu este cuprul, un poluant industrial comun, care poate perturba ciclul de viață și dezvoltarea polipilor de corali. Mineritul are un istoric ecologic nefavorabil. De exemplu, potrivit Agenției pentru Protecția Mediului din Statele Unite, activitățile miniere au contaminat porțiuni ale izvoarelor a peste 40% din bazinele hidrografice din partea continentală de vest a SUA.
Scurgeri de pe uscat Scurgerile de suprafață din agricultură, precum și scurgerile urbane și cele provocate de construcția de drumuri, clădiri, porturi, canale și bazine portuare pot transporta sol și particule încărcate cu carbon, azot, fosfor și minerale. Această apă bogată în nutrienți poate determina proliferarea algelor cărnoase și a fitoplanctonului în zonele de coastă; fenomenul este cunoscut sub numele de înflorire algală și are potențialul de a crea condiții de hipoxie prin consumarea întregului oxigen disponibil. Pe coasta de sud-vest a Floridei, înfloririle algale dăunătoare există de peste 100 de ani. Aceste înfloriri algale au cauzat moartea unor specii de pești, țestoase, delfini și creveți, având totodată efecte dăunătoare asupra oamenilor care înoată în apă.
Scurgerile poluate de pe drumuri și autostrăzi pot reprezenta o sursă importantă de poluare a apei în zonele de coastă. Aproximativ 75% din substanțele chimice toxice care ajung în sunt transportate de apele pluviale care se scurg de pe drumurile pavate, căile de acces, acoperișurile, curțile și alte terenuri amenajate. În California, există multe furtuni cu ploi torențiale ale căror scurgeri ajung în ocean. Aceste furtuni au loc din octombrie până în martie, iar aceste ape de șiroire conțin petrol, metale grele, poluanți proveniți din emisii etc.
În China, există o populație de coastă numeroasă care poluează oceanul prin intermediul scurgerilor de pe uscat. Aceasta include deversarea apelor uzate și poluarea cauzată de urbanizare și de utilizarea terenurilor. În 2001, peste 173 000 km² din apele marine de coastă chineze au fost clasificate sub Clasa I a Standardului de Calitate a Apei de Mare din China. O mare parte din această poluare a provenit de la Ag, Cu, Cd, Pb, As, DDT, PCB-uri etc., contaminare produsă prin intermediul scurgerilor de pe uscat.
Poluarea provocată de nave
Navele pot polua căile navigabile și oceanele în multe moduri, inclusiv prin rezervoarele lor de balast, de santină și de combustibil. Deversările de petrol pot avea efecte devastatoare. Pe lângă faptul că sunt toxice pentru viața marină, hidrocarburile aromatice policiclice (HAP), care se găsesc în țiței, sunt foarte greu de curățat și persistă ani de zile în sedimente și în mediul marin. În plus, poluarea cu ape de santină poate fi toxică pentru mediul înconjurător atunci când apa de santină este evacuată din cala unei nave.
Deversările de petrol sunt printre cele mai emoționante evenimente de poluare marină. Cu toate acestea, deși eșuarea unui tanc petrolier poate genera titluri de primă pagină în ziare, o mare parte din petrolul din mările lumii provine din alte surse mai mici, cum ar fi tancurile petroliere care descarcă apa de balast din rezervoarele de petrol folosite în călătoriile de întoarcere, conductele care prezintă scurgeri sau uleiul de motor deversat în canalizare.
Evacuarea reziduurilor de marfă de la navele vrachier poate polua porturile, căile navigabile și oceanele. În multe cazuri, navele deversează intenționat deșeuri ilegale, în ciuda reglementărilor externe și interne care interzic astfel de acțiuni. Absența unor standarde naționale oferă un stimulent pentru unele nave de croazieră de a deversa deșeuri în locuri unde sancțiunile sunt inadecvate. S-a estimat că navele portcontainer pierd peste 10 000 de containere pe mare în fiecare an (de obicei în timpul furtunilor). De asemenea, navele produc poluare fonică ce perturbă fauna sălbatică naturală, iar apa din rezervoarele de balast poate răspândi alge dăunătoare și alte specii invazive.
Apa de balast preluată pe mare și eliberată în porturi reprezintă o sursă majoră de organisme marine exotice nedorite. Scoicile invazive de apă dulce din specia Dreissena polymorpha (scoica zebră), native în mările Neagră, Caspică și de Azov, au fost probabil transportate în Marile Lacuri prin intermediul apei de balast a unei nave transoceanice. Meinesz consideră că unul dintre cele mai grave cazuri în care o singură specie invazivă a provocat daune unui ecosistem poate fi atribuit unei meduze aparent inofensive. Mnemiopsis leidyi, o specie de ctenofor care s-a răspândit în așa măsură încât în prezent populează estuarele din multe părți ale lumii, a fost introdusă pentru prima dată în 1982, considerându-se că a fost transportată în Marea Neagră în apa de balast a unei nave. Populația acestei meduze a crescut exponențial și, până în 1988, a făcut ravagii în industria locală a pescuitului. „Captura de hamsie a scăzut de la 204 000 de tone în 1984 la 200 de tone în 1993; cea de șprot, de la 24 600 de tone în 1984 la 12 000 de tone în 1993; cea de scrumbie, de la 4 000 de tone în 1984 la zero în 1993”. Acum, când meduzele au epuizat zooplanctonul, inclusiv larvele de pește, numărul lor a scăzut dramatic, însă ele continuă să dețină un control sufocant asupra ecosistemului.