Kebinasaan ikan
Kebinasaan ikan atau kematian ikan massal ("fish kill", "fish die-off") adalah gejala kematian populasi ikan dan hewan laut pada umumnya secara lokal. Penyebab utama adalah berkurangnya oksigen di dalam air, yang dapat terjadi karena berbagai hal seperti kekeringan, ledakan alga, populasi berlebih, atau peningkatan temperatur air. Penyakit dan parasit ikan juga mampu menyebabkan kebinasaan ikan. Keracunan akibat pencemaran air juga dapat menjadi penyebab namun jarang terjadi.
Kebinasaan ikan dapat menjadi gejala awal dari tekanan terhadap kualitas lingkungan. Berbagai spesies ikan memiliki toleransi yang begitu rendah terhadap perubahan kondisi lingkungan dan kematian ikan-ikan tersebut dapat menjadi indikator masalah lingkungan di habitat mereka. Lingkungan tempat mereka tinggal juga memiliki hubungan secara langsung maupun tidak langsung dengan sumber daya alam yang terkait dengan manusia, seperti air minum; dan juga terkait dengan kehidupan hewan dan tumbuhan lainnya. Pencemaran dan kerusakan lingkungan dapat berpengaruh pada organisme pada jenjang usia tertentu, dengan larva ikan lebih rentan. Gejala kekurangan oksigen terlarut cenderung lebih mempengaruhi ikan besar dibandingkan ikan kecil dikarenakan rasio luas permukaan insang berbanding massa tubuh ikan. Sedangkan gejala pencemaran zat berbahaya dapat mempengaruhi banyak spesies, dengan penumpukan zat terbanyak terdapat pada hewan penyaring.
Kebinasaan ikan dapat terjadi oleh beberapa sebab. Penyebab alami yang paling sering terjadi adalah hipoksia yang terjadi karena berbagai sebab seperti ledakan populasi alga, kekeringan, dan perubahan temperatur.. Pencemaran air akibat limbah yang dibuang oleh manusia menjadi penyebab utama secara antroposentrik, termasuk limpasan pertanian, limpasan permukaan air perkotaan, tumpahan minyak, praktik penangkapan ikan yang buruk (misal penggunaan bom dan racun sianida), dan sebagainya.
Bencana alam (gempa bumi bawah laut) kejadian alami lainnya juga dapat menyebabkan kebinasaan ikan, termasuk jika kejadian alami tersebut menyebabkan penumpukan pada satu tingkatan trofik pada rantai makanan dan mengganggu kestabilan ekosistem. Namun standar dan protokol penyelidikan kebinasaan ikan seringkali lemah sehingga berbagai jenis kasus kebinasaan ikan seringkali disimpulkan sebagai "kasus dengan sebab yang tidak diketahui".
Oksigen masuk ke air melalui difusi. Jumlah oksigen yang dapat terlarut oleh air amat ditentukan oleh tekanan atmosfer, temperatur air, dan kadar garam. Secara kimiawi, peningkatan kadar garam dan temperatur mengurangi tingkat kelarutan oksigen, sehingga kadar oksigen di dalam air dapat berfluktuasi sepanjang hari karena keberadaan dan sudut datang cahaya matahari serta cuaca. Keberadaan oksigen juga ditentukan oleh keberadaan tumbuhan dan hewan yang matu dan membusuk. Di lingkungan beriklim sedang, fluktuasi kadar oksigen dapat terjadi secara ekstrem dari kondisi jenuh sampai hampir hilang. Keterkaitan cahaya matahari dan kadar oksigen secara biologis dikarenakan jumlah mikroorganisme fotosintetik di air dan pH air. Temperatur juga mempengaruhi pH air dan berbagai mikroorganisme fotosintetik memiliki persyaratan kondisi lingkungan yang ideal untuk tumbuh.
Ledakan populasi alga adalah keberadaan sejumlah besar alga yang mengapung di permukaan air. Ledakan populasi alga terjadi secara alami pada perairan yang mengandung nutrisi tinggi, meski keberadaan nutrisi tinggi tersebut dapat terjadi dari sumber yang tidak alami, misal dari limpasan nutrisi tanah pertanian dan limbah peternakan. Beberapa spesies alga memproduksi toksin, namun sebagian besar kasus kebinasaan ikan yang melibatkan ledakan populasi alga terjadi akibat turunnya kadar oksigen terlarut. Ketika alga mati, proses dekomposisi akan memakan banyak oksigen. Di Estonia, kombinasi ledakan alga dan peningkatan temperatur menyebabkan kebinasaan ikan. Penanganan tumpukan alga di perairan harus diperhatikan dengan cermat agar tidak menyebabkan kematian alga dalam jumlah besar sekaligus.
Beberapa penyakit juga disebabkan oleh alga dan menyebabkan kebinasaan ikan, seperti dinoflagellata "Pfiesteria piscicida". Alga ini pada awalnya tidaklah beracun, namun zoospora yang dihasilkan dari alga ini memakan ekskresi dari ikan. Zoospora ini mengeuarkan neurotoksin yang menyebabkan pendarahan pada ikan. Dinoflagellata dewasa lalu memakan darah dan kulit dari ikan yang mengalami penyakit tersebut. Kasus seperti ini dapat dianggap alami untuk mengendalikan populasi ikanyang berlebih di suatu tempat, namun laju kebinasaan ikan yang tidak wajar dapat disebabkan oleh pencemaran bahan organik dari daratan.
Pasang merah yang dihasilkan dari ledakan populasi alga berwarna merah, khususnya "Karenia brevis" diketahui umum terjadi di Teluk Meksiko. Pada konsentrasi tinggi, alga ini menyebabkan perairan menjadi berwarna merah kecoklatan. Alga ini memproduksi toksin yang mematikan sistem saraf pusat dari ikan sehingga ikan tidak mampu bernafas dan mati. Toksin ini juga beracun bagi manusia dan dapat terakumulasi pada kerang. Spesies alga penyebab pasang merah lainnya yaitu "Alexandrium fundyense" di Teluk Maine.
Ikan dapat terjangkit berbagai virus, bakteri, dan jamur parasit penyebab penyakit. Semua itu terdapat secara alami di air. Ikan yang stress karena berbagai hal seperti peningkatan temperatur dan kondisi air yang kurang optimal lebih rentan terhadap parasit. Pada tahun 2004, kebinasaan ikan terjadi di Sungai Shenandoah di musim semi. Ketika itu air mencapai temperatur sekitar 50 derajat Fahrenheit lalu meningkat hingga 70an Fahrenheit. Turunnya imunitas tubuh ikan disebabkan oleh kondisi lingkungan dan pencemaran yang menyebabkan rentannya ikan terhadap serangan bakteri. Pada budi daya ikan, di mana kepadatan populasi ikan dioptimisasi, parasit dan penyakit dapat menyebar secara cepat.
Beberapa gejala awal ikan mengalami infeksi penyakit diantaranya:
Seperti dijelaskan di atas, temperatur air mempengaruhi tingkat kelarutan oksigen. Secara umum, air yang lebih dingin melarutkan oksigen lebih banyak. Kasus berkurangnya kadar oksigen akibat temperatur tinggi yang menyebabkan kebinasaan ikan pernah terjadi di Teluk Delaware. Di bulan September 2010 kebinasaan ikan terjadi di Sungai Mississippi di Louisiana yang merupakan kombinasi dari temperatur tinggi dan surutnya air. Umumnya kebinasaan ikan memang terjadi setiap tahun di akhir musim panas, namun dalam jumlah yang jauh lebih sedikit dibandingkan pada kejadian tersebut.
Periode cuaca yang panas meningkatkan temperatur di permukaan air. Air yang hangat akan terus berada di atas sehingga air yang dingin akan tetap berada di bawah, menyebabkan pembentukan lapisan. Meski air yang dingin mengandung banyak oksigen, namun difusi dari atmosfer melalui permukaan diperlukan untuk menjaga kadar oksigen di bawah permukaan air mencukupi. Dengan konveksi air yang minimum, maka akses ikan terhadap oksigen akan lebih sedikit.
Temperatur yang terlalu rendah juga dapat menyebabkan kebinasaan ikan, terutama spesies yang tidak toleran terhadap cuaca dingin. Kasus seperti ini pernah terjadi ketika ikan nila diintroduksi ke Florida. Ketika di musim dingin, ikan nila berhenti makan di temperatur 16 derajat Celcius, dan mulai mati di temperatur 7 derajat Celcius. Pada bulan Januari 2011 kasus kebinasaan ikan selektif terkait temperatur dingin juga terjadi di Maryland dan membunuh ikan yang muda saja.
Limpasan pertanian, air pembuangan, limpasan permukaan, dan tumpahan bahan kimia berbahaya dapat menyebabkan air menjaid beracun dan mematikan bagi hewan air. Beberapa spesies alga juga dapat memprduksi toksin yang dalam jumlah besar dapat menyebabkan kebinasaan ikan. Spesies alga tersebut yaitu "Aphanizomenon", "Anabaena", dan "Microcystis". Di Louisiana pada tahun 1950an, kebinasaan ikan terjadi akibat keberadaan pestisida endrin di perairan. Air yang tidak memiliki sifat "buffer" yang baik akan mudah mengalai perubahan sifat akibat keberadaan bahan kimia tertentu yang dapat memicu kebinasaan ikan. Senyawa aluminium diketahui dapat menyebabkan kebinasaan ikan dengan kombinasi kondisi pH, ion kalsium, dan ion kompleks lainnya.
Pada tahun 1997, pabrik fosfat di Florida tanpa sengaja menumpahkan 60 juta galon cairan asam ke sungai dan menyebabkan turunnya pH air menjadi 4 sepanjang 36 mil aliran sungai, mengakibatkan kematian sekitar 1.3 juta ikan.
Tumpahan wiski secara tidak sengaja pernah terjadi di Sungai Kentucky. Wiski merupakan senyawa non toksik namun telah menyebabkan kebinasaan ikan akibat mikroba air mengkonsumsi whiski tersebut dan menyebabkan hilangnya oksigen di perairan.