Tous les polluants ne présentent pas les mêmes risques pour les écosystèmes

Un milieu aquatique est dit pollué lorsque son équilibre a été modifié de façon durable par l’apport en quantités trop importantes soit de substances plus ou moins toxiques, d’origine naturelle ou issues d’activités humaines, soit encore d’eaux trop chaudes.
Ces pollutions peuvent entraîner divers types de nuisances : augmenter la mortalité de certaines espèces animales ou végétales jusqu’à parfois les faire disparaître, altérer leurs capacités physiologiques, détériorer la qualité de l’eau au point de la rendre impropre à certains usages, comme l’alimentation humaine.

Tous les polluants ne présentent pas les mêmes risques pour les écosystèmes. Certains notamment sont biodégradables. Riche en espèces animales et végétales et en micro-organismes, un écosystème est naturellement capable de transformer et d’éliminer, en partie ou en totalité, les substances biodégradables qu’il reçoit et d’assurer ainsi le maintien de son équilibre et de la qualité de ses eaux (voir le chapitre Écosystèmes aquatiques continentaux). Mais, si l’abondance de ces substances dépasse un seuil critique, ses capacités d'auto-épuration ne suffisent plus : l’agent polluant ne peut plus être éliminé assez rapidement ; il s’accumule, rompant progressivement l’équilibre dynamique naturel du milieu aquatique, et peut même devenir toxique. On dit alors qu’il y a pollution.
D’autres agents polluants, comme les plastiques, les métaux et certains pesticides, ne sont pas ou peu biodégradables : le processus d'auto-épuration est alors inopérant et ces substances s’accumulent dans l’écosystème, intoxiquant les espèces vivantes qui les ingèrent. Certaines de ces substances, de surcroît, comme les métaux lourds ou les pesticides, s’accumulent dans les organismes, se concentrant dans certains tissus ou organes à des doses parfois bien supérieures à celles mesurées dans l’eau, un phénomène appelé " bio-accumulation " . Cette accumulation, qui s’amplifie à chacun des maillons de la chaîne alimentaire, peut prendre parfois une ampleur inquiétante. Un seul exemple : au plus fort de la pollution du Clear Lake, en Californie, alors que les taux de résidus de DDT (un des premiers pesticides utilisés) atteignaient 0,8 microgramme par litre dans l’eau, on en trouvait, 5 microgrammes par litre, dans les algues et le plancton, 100 microgrammes par kilogramme dans les poissons, 5 350 microgrammes par kilogramme dans les muscles des pélicans et des cormorans, et jusqu'à 161 000 microgrammes dans leur graisse !

Il n'est pas toujours facile d'identifier les sources de pollution ni d’estimer leurs effets respectifs, qui dépendent à la fois de la nature et de la concentration du polluant et de l’écosystème considéré, les phénomènes en jeu étant fort complexes. Il est donc souvent difficile de déterminer, pour chaque substance toxique, une concentration maximale acceptable pour un écosystème. Il n’existe d’ailleurs aucun consensus sur les seuils à ne pas dépasser. Dans les rares cas où les lois fixent des normes, celles-ci varient selon les pays.