Le grossissement biologique, ou bioamplification, se produit lorsque les polluants absorbés par les organismes à la base de la chaîne alimentaire atteignent des concentrations élevées dans le corps des animaux au sommet de la chaîne alimentaire. Les effets de la bioamplification varient considérablement en fonction du polluant, de l'organisme et de l'écosystème en question.
Polluants persistants
Certains polluants, y compris ceux constitués d'un seul élément et certains produits chimiques fabriqués par l'homme, sont de nature persistante, ce qui signifie qu'ils ne se biodégradent pas facilement. Un producteur primaire comme une plante ou une algue peut absorber des polluants persistants qui sont chimiquement similaires aux nutriments nécessaires à sa croissance. Si cette matière se trouve encore dans la plante lorsqu'elle est consommée par le prochain organisme en amont de la chaîne alimentaire, cet organisme absorbera probablement plus de toxine au fil du temps car il consomme plusieurs plantes. Les carnivores qui consomment plusieurs animaux dans la région absorberont encore plus.
Accumulation dans les graisses
Certains polluants sont rapidement expulsés du corps, mais ceux qui sont liposolubles sont stockés dans les lipides d'un organisme et ne peut être éliminé que par l'action d'enzymes spécifiées. Si cet organisme manque de telles enzymes, ou si le taux d'absorption d'un polluant liposoluble particulier est supérieur à son élimination enzymatique, la substance s'accumulera dans le corps de l'organisme. Cela réduit les polluants qui se bioamplifient en deux catégories: les métaux et les polluants organiques persistants. Le DDT en est un exemple bien connu.
Processus écologique
Un polluant qui s'accumule dans les lipides d'un producteur primaire peut ne jamais atteindre des concentrations suffisamment élevées pour nuire à cet organisme de quelque façon que ce soit. C'est là que le concept clé de grossissement biologique entre en jeu. Les organismes situés plus haut dans la chaîne alimentaire contiennent des concentrations de polluants plus élevées que ceux situés plus bas dans la chaîne alimentaire. Lorsqu'un polluant atteint une certaine concentration dans un organisme particulier, il commence à diminuer la fonction et même à endommager de façon permanente divers systèmes corporels.
Effets sur l'organisme
Les organismes situés en haut de la chaîne alimentaire se trouvent à un plus grand risque de dommages dus à la bioamplification. Le mercure, par exemple, endommage les systèmes nerveux, gastro-intestinal et cardiovasculaire. L'empoisonnement au mercure est particulièrement préoccupant pour les fœtus à naître et les jeunes enfants, c'est pourquoi les femmes enceintes et allaitantes sont encouragées à éviter les poissons, qui contiennent souvent des niveaux élevés de mercure. Les organismes au sommet de la chaîne alimentaire sont affectés par une variété de polluants organiques persistants qui sont cancérigènes et toxiques pour les systèmes reproducteur, nerveux et immunitaire. Le DDT, par exemple, peut provoquer la stérilité et la coquille d'oeuf mince chez les oiseaux de proie.
