För mycket näringsämnen, som kväve och fosfor, har förödande effekter på kustens marina ekosystem genom att orsaka algblomningar som bryter ned syre i vattnet, dödar marint liv. Sådana näringsämnen kan komma ut i havet i avloppsvatten eller avrinning från jordbruksmark. Dock, en ny recension i open access journal Frontiers in Marine Science framhåller att problem orsakade av andra mänskliga aktiviteter, som klimatförändringar, kan förvärra dessa skadliga effekter på marina ekosystem. Granskningen föreslår att ett integrerat tillvägagångssätt med hänsyn till markanvändning, ekologi och input från forskare, politiker och allmänheten krävs för att besegra denna fruktansvärda synergi.

Genom att berika landet, människor utarmar havet. Näringsämnen, i form av syntetiska gödselmedel som tillsätts jordbruksmark, kan läcka ut i floder och i slutändan havet. Även om det inte är giftigt, dessa näringsämnen orsakar en explosion av växt- och algliv som stör känsliga marina ekosystem. Denna process kallas kulturell övergödning, och det kan få allvarliga konsekvenser för livet i havet.

"Hoten från övergödning inkluderar minskad vattenklarhet, syreförlust, och giftiga alghändelser som resulterar i kritiska livsmiljöförluster som korallrev, sjögräsängar, och mangroveskogar, " sa professor Thomas Malone vid University of Maryland Center for Environmental Science. "Andra allvarliga konsekvenser inkluderar massdödlighet av marina djur, förlust av biologisk mångfald, och hot mot människors hälsa."

Denna nya recension av Malone och professor Alice Newton vid University of Algarve beskriver så kallade "döda zoner" i havet, där övergödning har orsakat betydande syrebrist som resulterat i massdödlighet för marina djur. Konservativa uppskattningar tyder på att det nu finns över 700 sådana områden. Dessa skadliga effekter kan ses bland havets naturskatter, som Stora barriärrevet, där övergödning är delvis ansvarig för en 70% minskning av hårdkoraller under det senaste århundradet.

Så, var kommer dessa näringsämnen ifrån? Förutom gödselmedel för jordbruket, andra källor inkluderar mänskligt avloppsvatten och husdjursgödsel. Brinnande fossila bränslen, som i bilmotorer, resulterar också i ett överflöd av kvävehaltiga föreningar som kan komma ut i havet.

Även om övergödning isolerat är dåligt, granskningen avslöjar att andra mänskliga aktiviteter, som överfiske och förbränning av fossila bränslen kan förvärra dess effekter ytterligare. Till exempel, klimatförändringarna ökar avrinningen och som en konsekvens, nivån av näringsföroreningar. Överfiske påverkar djur som vanligtvis äter alger, så att algblomningar kan växa sig större.

Havsförsurning är också ett problem. Havet absorberar en betydande mängd CO ₂ frigörs från förbränning, öka havsvattnets surhet. På samma gång, miljöer med låg syrehalt förvärrar havsförsurningen genom att frigöra tillsats av CO ₂ in i havet. Detta kan ha allvarliga negativa effekter på koraller, skaldjur och plankton.

Med tanke på att problemet är mångfacetterat, Malone föreslår att lösningen också är det. En viktig aspekt av detta är bättre övervakning av näringsföroreningar på global skala samt minskad tillförsel av näringsämnen till kustnära marina ekosystem. Steg för att minska näringsintaget måste vägledas av en mängd olika människor, inklusive vetenskapsmän, beslutsfattare, och allmänheten, för att ge strategierna den bästa chansen att lyckas.

Granskningen föreslår en mängd olika praktiska åtgärder som markägare kan vidta för att minska näringsföroreningar, inklusive återställande av livsmiljöer, som mangrover och kärr, som kan ta bort näringsämnen från vattnet innan de når havet. Ekosystemförvaltningsplaner som tar hänsyn till både vattendelare på land och det havsvatten de rinner ut i är också nödvändiga för att komma till rätta med problemet.

Donald Boesch, Professor i marin vetenskap vid University of Maryland och tidigare president för University of Maryland Center for Environmental Science, som inte var involverad i studien, sade:"Den här värdefulla översynen visar det gemensamma i tidpunkten, orsaker och konsekvenser av näringsföroreningar av kustvatten i många annars mycket olika regioner i världen. Våra framsteg med att vända denna viktiga orsak till ekosystemförstöring kommer att vara begränsade om vi inte kan minska föroreningar från jordbruket genom effektivare regleringar och incitament."