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Muitas cidades do mundo são densamente povoadas e possuem indústrias pesadas. Uma grande quantidade de despejos industriais é lançada diretamente no mar ou chega até ele através dos rios nos quais é despejada. Enquanto o esgoto doméstico é orgânico e pode ser reciclado pelo mar, grande parte do esgoto industrial é inorgânica, não se decompondo facilmente e permanecendo inalterada. Gradualmente, esses dois tipos de esgotos se somam, causando cada vez mais poluição. Mais de 100 mil produtos químicos diferentes têm como destino final o mar e, com freqüência, ninguém sabe quais serão as conseqüências. A maior parte permanece nas águas costeiras, porém, como o oceano é um vasto sistema móvel, os compostos químicos vão lentamente se espalhando por ele. Ainda não se sabe como esses produtos afetam a vida marinha. Nem todos os resíduos originam-se diretamente das indústrias. Muitos produtos químicos provêm das casas e são despejados no sistema de esgoto. As chuvas carregam o óleo, a graxa e outras sujeiras das estradas, veículos e construções para os rios e deles para o mar. Além disso, a chuva que cai no mar está contaminada com poluentes atmosféricos oriundos das chaminés das fábricas, das unidades de aquecimento central e dos escapamentos dos veículos. Quando o petróleo é derramado no oceano, forma uma mancha perigosa para os animais que vêm à superfície, como pássaros, focas e baleias. Os vazamentos de petróleo causam grande devastação no litoral. Em 1980, 50 mil aves marinhas morreram no estreito de Skaggerak, entre a Suécia e a Dinamarca, como resultado de um único vazamento de petróleo: quando elas tentavam limpar suas penas com o bico para remover o óleo, envenenavam-se. Poucas foram salvas e voltaram à sua vida natural, Uma vez limpo o mar, as populações podem se reconstituir em poucos anos, porém o sofrimento causado pela poluição é muito perturbador. Lixo Radiativo: O tratamento do lixo radioativo necessita de uma atenção especial, porque a radioatividade pode causar câncer e alterar o desenvolvimento dos seres vivos. Alguns desses resíduos precisam ser guardados com segurança por muitos e muitos anos. Antigamente, o mar era considerado o lugar ideal para se despejar um tipo de lixo, pois se achava que ninguém poderia ser prejudicado. Hoje, porém, sabe-se que não é assim. O Mar da Irlanda foi afetado de modo diferente: a água contendo pequenas quantidades de material radioativo da usina de processamento nuclear de Sellafield está sendo despejada por um tubo dentro desse mar, prática que o tornou o mais radioativo do mundo. O governo irlandês está pressionando para que a usina seja fechada, pois, segundo ele, o aumento dessa radiação no mar é a causa da elevação, acima do normal, dos casos de câncer em algumas comunidades costeiras. Mais recentemente, descobriu-se que grandes bolhas de ar que vêm à superfície contêm plutônio oriundo de Sellafield. Esse elemento passa do fundo do mar para a atmosfera, de onde pode ser impelido para a terra.
Os bifenóis policlorados (PCBs) são produtos químicos complexos usados na indústria elétrica. Podem tornar-se extremamente perigosos se penetrarem na atmosfera, por isso seu uso está sendo reduzido. Contudo, eles atingiram o ambiente marinho e agora são encontrados no corpo de muitos animais. Cinco toneladas e meia de PCBs, da aparelhagem elétrica da plataforma de perfuração Piper Alpha, podem estar agora no Mar do Norte, depois do terrível acidente ocorrido em julho de 1988, que a destruiu. Quando é absorvido por um animal, o PCB não é eliminado de seu corpo, permanecendo nele. A cada nível mais elevado na cadeia alimentar, este se torna mais concentrado. Esse produto químico pode reduzir a resistência do corpo a doenças, diminuir a capacidade de aprendizagem das crianças, danificar o sistema nervoso central, causar câncer e afetar os fetos. O Estado de Nova Iorque tem gasto 27 milhões de dólares para limpar 12 km que se estendem pelo Rio Hudson, onde começa a contaminação pelos PCBs, devido aos riscos a que as pessoas estão sujeitas. O plâncton é a base de muitas cadeias alimentares. Se for atingido pela poluição, os efeitos poderão estender-se até o último elo dessas cadeias.
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