Bioindicatori: caracteristici și tipuri
Bioindicatorii sunt procese biologice, comunități sau specii, care permit evaluarea calității mediului și a dinamicii acestuia în timp. Ele sunt folosite pentru a evalua impactul activităților umane asupra ecosistemelor, prin studiul răspunsului biotei la stresul generat.
Trebuie să considerăm că fiecare activitate generează un impact asupra mediului care poate fi pozitiv sau negativ. Cu toate acestea, activitatea umană a generat aproape exclusiv efecte negative asupra mediului care afectează ecosistemele și biota lor.
Printre daunele aduse mediului generate de activitățile umane se numără poluarea cu emisii și deșeurile industriale sau urbane solide, epuizarea resurselor naturale datorate supraexploatării, printre altele.
Toate aceste efecte generează stres în biota existentă și, prin urmare, se numesc factori de stres antropic, pentru a le diferenția de stresorii naturali, cum ar fi perioadele intense de secetă sau variațiile de temperatură datorate efectelor climatice.
Dezvoltarea și aplicarea bioindicatorilor au apărut în anii 1960 și de atunci repertoriul lor a fost extins în studiul mediilor acvatice și terestre sub influența factorilor de stres antropic.
Bioindicatorii permit monitorizarea modificărilor chimico-fizice ale mediului, monitorizarea proceselor ecologice, detectarea directă sau indirectă a existenței contaminanților și, în general, detectarea modificărilor de mediu.
Caracteristicile generale ale bioindicatorilor
Un bioindicator, fie că este vorba despre un proces biologic, o comunitate sau o specie, indiferent de tipul de modificare a mediului pe care îl măsoară și de regiunea geografică în cauză, trebuie să îndeplinească anumite caracteristici:
- Trebuie să fie sensibil la tulburări sau stres, dar să nu moară sau să dispară din cauza ei. O specie sau comunitate bioindicator trebuie să aibă o toleranță moderată la variabilitatea mediului.
- Ar trebui să fie posibil să măsurați răspunsul dvs. la stres. Procesele biologice din cadrul unui individ pot acționa și ca bioindicatori.
- Răspunsul dvs. ar trebui să fie reprezentativ pentru cel al întregului ecosistem, populație sau specie.
- Trebuie să răspundă în funcție de gradul de poluare sau degradarea mediului.
- Trebuie să fie abundent și comun, prezentând o densitate a populației adecvată în aria specifică studiată. În plus, trebuie să fie relativ stabilă, depășind variațiile moderate climatice și de mediu.
- Trebuie să existe informații despre bioindicator, o bună înțelegere a ecologiei și a istoriei sale de viață și o taxonomie bine documentată și stabilă. În plus, eșantionarea dvs. ar trebui să fie simplă și economică.
- Trebuie să aibă importanță publică, economică și comercială în alte scopuri.
În cazul utilizării indivizilor ca bioindicatori, trebuie luată în considerare vârsta și variația lor genotipică. De asemenea, trebuie verificat faptul că alți factori de mediu nu interferează cu studiul și completează informațiile cu teste toxicologice de mediu.
Tipuri de bioindicatori
Clasificarea bioindicatorilor variază în funcție de caracteristicile care sunt dorite să fie evidențiate în sistemul de clasificare. De exemplu, putem clasifica bioindicatorii în funcție de complexitatea lor, în specii, comunități sau ecosisteme bioindicator. Dar le putem clasifica și în funcție de mediul pe care îl monitorizează.
Specii bioindicator
Toate speciile existente (sau seturi de specii) pot tolera o gamă limitată de condiții fizice, chimice și biologice. Este posibil să utilizați această funcție pentru a evalua calitatea mediului.
De exemplu, păstrăvul care trăiește în curenți de apă rece în vestul Statelor Unite, tolerează o temperatură cuprinsă între 20 și 25 ° C, prin urmare această sensibilitate termică poate fi utilizată ca bioindicator al temperaturii apei.
Același păstrăv răspunde la nivel celular la creșterea temperaturii în apă (prin arderea și tăierea pădurilor din jur). În aceste cazuri, acestea sintetizează o proteină de șoc termic care vă protejează celulele de efectele creșterii temperaturii.
Cuantificarea acestor proteine cu șoc termic la această specie face posibilă măsurarea stresului termic al păstrăvului și evaluarea indirectă a modificării mediului cauzată de tăierea și arderea pădurilor din jurul corpului de apă.
Comunități bioindicator
Întreaga comunitate care cuprinde o gamă variată de toleranță variază de la factori de mediu multipli, poate servi drept bioindicatori pentru a evalua condiția de mediu dintr-o abordare complexă și holistică. Aceste studii implică utilizarea analizelor variabilelor de mediu multiple.
Bio-indicatori ecosisteme
Pierderea serviciilor furnizate de ecosisteme, cum ar fi apa curată și aerul, polenizatoarele de plante, printre altele, este considerată un indicator al stării de sănătate a ecosistemului.
De exemplu, pierderea speciilor de albine - care sunt polenizatoare - este considerată un indicator al pierderii sănătății mediului, deoarece acestea sunt sensibile la prezența metalelor grele, a pesticidelor și a substanțelor radioactive.
Bioindicatori în funcție de mediul pe care îl monitorizează
După cum sa arătat mai sus, bioindicatorii pot fi, de asemenea, clasificați în funcție de mediul în care oferă informații. În urma acestei clasificări, avem bioindicatori ai calității aerului, apei și solului.
Bioindicatori de calitate a aerului
Printre indicatorii bioindicatori ai calității aerului, există acele organisme sensibile la variații ale concentrației anumitor gaze.
De exemplu, licheniile (asocierile simbiotice între o ciupercă, microalgii și cianobacterii) și brioșe sunt foarte sensibile la gazele atmosferice, deoarece le absorb prin corpul vostru.
Aceste organisme nu au o cuticulă sau rădăcini, iar raportul dintre suprafață și volum ridicat favorizează absorbția și acumularea de poluanți atmosferici, cum ar fi dioxidul de sulf. Prin urmare, dispariția sa în anumite zone este un indicator al calității slabe a aerului.
Pe de altă parte, există și licheni (cum ar fi Lecanora conizaeoides ), a căror prezență indică o calitate slabă a aerului.
Această sensibilitate se datorează faptului că canarii au o capacitate scăzută a plămânilor și un sistem de ventilație unidirecțională. Din acest motiv, canarii sunt mult mai sensibili decât oamenii la gazele nocive.
Bioindicatori de calitate a apei
Printre indicatorii bioindicatori ai calității apei se numără printre altele bacterii, protozoare, macroinvertebrate, alge și microorganisme de mușchi; sensibile la prezența substanțelor toxice poluante.
De exemplu, prezența unor comunități de taxoni diferiți de macroinvertebrate acvatice într-un râu reprezintă un indicator ecologic și biodiversitate. Cu cât este mai mare numărul de taxoni prezenți, cu atât mai mare este sănătatea corpului de apă.
Alți bioindicatori ai stării râurilor sunt vidrele, deoarece abandonează rapid corpurile de apă cu cantități mici de poluanți. Prezența sa indică apoi starea bună a râului.
Bureții buni au fost de asemenea utilizați ca bioindicatori ai metalelor grele, cum ar fi mercurul și cadmiul, substanțele fecale, printre altele. Detectarea dispariției bureților în apele marine este un indicator al pierderii calității apei.
Prezența într-un corp de apă algelor în concentrații dense indică niveluri ridicate de fosfor dizolvat și azot, care pot proveni din îngrășăminte turnate în apă. Îngrășămintele evacuate generează acumularea nutrienților lor și eutrofizarea mediului apos.
Bioindicatori de calitate a solului
Ca indicatori ai calității solului putem menționa o parte din biota acestui habitat, adică unele plante, fungi și microorganisme bacteriene.
Dacă prezintă cerințe specifice pentru supraviețuirea lor, aceste organisme ar fi indicatori ai existenței acestor condiții.
De exemplu, râmele sunt bioindicatori ai calității solului, având în vedere că unele specii, cum ar fi Eisenia fetida și E. andrei, sunt sensibile la pesticide, derivați de petrol, metale grele, printre altele. Acești bioindicatori sunt utilizați în studiile privind toxicitatea solului.
