Overmatige voedingsstoffen, zoals stikstof en fosfor, verwoestende effecten hebben op mariene ecosystemen aan de kust door algenbloei te veroorzaken die zuurstof in het water uitput, het doden van zeeleven. Dergelijke nutriënten kunnen via afvalwater of afspoeling van landbouwgrond in zee terechtkomen. Echter, een nieuwe recensie in open access tijdschrift Grenzen in de mariene wetenschappen benadrukt dat problemen veroorzaakt door andere menselijke activiteiten, zoals klimaatverandering, kunnen deze schadelijke effecten op mariene ecosystemen verergeren. De review suggereert dat een geïntegreerde benadering, rekening houdend met landgebruik, ecologie en input van wetenschappers, politici en het publiek is nodig om deze verschrikkelijke synergie te verslaan.

Door het land te verrijken, mensen verarmen de zee. voedingsstoffen, in de vorm van aan landbouwgrond toegevoegde kunstmest, kan uitspoelen naar rivieren en uiteindelijk de zee. Hoewel niet inherent giftig, deze voedingsstoffen veroorzaken een explosie van planten- en algenleven die kwetsbare mariene ecosystemen verstoort. Dit proces wordt culturele eutrofiëring genoemd, en het kan ernstige gevolgen hebben voor het leven in zee.

"De bedreigingen van eutrofiëring zijn onder meer verminderde waterhelderheid, zuurstoftekort, en giftige algengebeurtenissen die leiden tot kritieke habitatverliezen zoals koraalriffen, zeegras weiden, en mangrovebossen, " zei professor Thomas Malone van het Centrum voor Milieuwetenschappen van de Universiteit van Maryland. "Andere ernstige gevolgen zijn onder meer de massale sterfte van zeedieren, verlies van biodiversiteit, en bedreigingen voor de menselijke gezondheid."

Deze nieuwe recensie door Malone en professor Alice Newton van de Universiteit van Algarve beschrijft zogenaamde "dode zones" in de oceaan, waar eutrofiëring een aanzienlijke zuurstofuitputting heeft veroorzaakt, resulterend in massale sterfte van zeedieren. Conservatieve schattingen geven aan dat er nu meer dan 700 van dergelijke gebieden zijn. Deze schadelijke effecten zijn te zien tussen de natuurlijke schatten van de oceaan, zoals het Great Barrier Reef, waar eutrofiëring mede verantwoordelijk is voor een reductie van 70% in harde koralen in de afgelopen eeuw.

Dus, waar komen deze voedingsstoffen vandaan? Evenals landbouwmeststoffen, andere bronnen zijn onder meer menselijk afvalwater en mest van landbouwhuisdieren. Verbranding van fossiele brandstoffen, zoals in automotoren, resulteert ook in een overvloed aan stikstofhoudende verbindingen die in zee kunnen komen.

Hoewel eutrofiëring op zichzelf slecht is, uit de review blijkt dat andere menselijke activiteiten, zoals overbevissing en het verbranden van fossiele brandstoffen kunnen de effecten nog verder verergeren. Bijvoorbeeld, klimaatverandering verhoogt de afvoer van rivieren en, als gevolg, het niveau van nutriëntenvervuiling. Overbevissing treft dieren die doorgaans algen eten, waardoor de algenbloei groter kan worden.

Ook de verzuring van de oceaan is een probleem. De oceaan absorbeert een aanzienlijke hoeveelheid CO ₂ vrijkomt bij verbranding, verhoging van de zuurgraad van het zeewater. Tegelijkertijd, omgevingen met een laag zuurstofgehalte verergeren de verzuring van de oceaan door toevoeging van CO ₂ de oceaan in. Dit kan ernstige nadelige gevolgen hebben voor koralen, schaaldieren en plankton.

Aangezien het probleem veelzijdig is, Malone suggereert dat de oplossing dat ook is. Een belangrijk aspect hiervan is een betere monitoring van nutriëntenverontreiniging op wereldschaal en een vermindering van de nutriëntentoevoer naar mariene kustecosystemen. Stappen om de toevoer van nutriënten te verminderen, moeten worden geleid door een verscheidenheid aan mensen, inclusief wetenschappers, beleidsmakers, en het publiek, om de strategieën de beste kans op succes te geven.

De beoordeling suggereert een breed scala aan praktische stappen die landeigenaren kunnen nemen om de vervuiling door nutriënten te verminderen, inclusief het herstellen van habitats, zoals mangroven en moerassen, die voedingsstoffen uit het water kunnen verwijderen voordat ze de zee bereiken. Ecosysteembeheerplannen die rekening houden met zowel stroomgebieden op het land als het zeewater waarin ze afvloeien, zijn ook nodig om het probleem aan te pakken.

Donald Bosch, Hoogleraar mariene wetenschappen aan de Universiteit van Maryland en voormalig voorzitter van het Centrum voor Milieuwetenschappen van de Universiteit van Maryland, die niet bij het onderzoek betrokken was, zei:"Deze waardevolle beoordeling toont de overeenkomsten in de timing, oorzaken en gevolgen van nutriëntenverontreiniging van kustwateren in veel anders zeer verschillende regio's van de wereld. Onze vooruitgang bij het omkeren van deze belangrijke oorzaak van de aantasting van ecosystemen zal beperkt zijn, tenzij we de vervuiling van de landbouw kunnen verminderen door middel van effectievere regelgeving en stimulansen."