Bioindikatorer: egenskaper og typer
Bioindicatorer er biologiske prosesser, samfunn eller arter, som gjør det mulig å vurdere miljøets kvalitet og dens dynamikk over tid. De er vant til å evaluere virkningen av menneskelige aktiviteter på økosystemene, gjennom studiet av biota-responsen til det genererte stresset.
Vi må vurdere at hver aktivitet genererer en miljøpåvirkning som kan være positiv eller negativ. Men menneskelig aktivitet har nesten utelukkende generert negative miljøpåvirkninger som påvirker økosystemene og deres biota.
Blant miljøskader forårsaket av menneskelige aktiviteter er forurensning med utslipp og industrielt eller urbane fast avfall, uttømming av naturressurser på grunn av overutnyttelse blant annet.
Alle disse effektene genererer stress i eksisterende biota og kalles derfor antropogene stressfaktorer, for å skille dem fra naturlige stressorer, som for eksempel intense perioder med tørke eller variasjoner i temperaturer på grunn av klimatiske effekter.
Utviklingen og anvendelsen av bioindikatorer dukket opp på 1960-tallet, og siden da har deres repertoar blitt utvidet i studien av akvatiske og terrestriske miljøer under påvirkning av menneskeskapte stressfaktorer.
Bioindikatorene tillater å overvåke kjemisk-fysiske miljøforandringer, overvåke økologiske prosesser, oppdage direkte eller indirekte eksistensen av forurensninger, og generelt oppdage miljøforandringer.
Generelle egenskaper ved bioindikatorer
En biologisk indikator, det være seg en biologisk prosess, et samfunn eller en art, uansett hvilken type miljøendring den måler, og den aktuelle geografiske regionen må oppfylle visse egenskaper:
-Det må være følsomt for forstyrrelser eller stress, men ikke dø eller forsvinner på grunn av det. En bioindicatorart eller et samfunn må ha en moderat toleranse for miljøvariabilitet.
-Det bør være mulig å måle ditt respons på stress. Biologiske prosesser innen et individ kan også fungere som bioindikatorer.
-Det svaret skal være representativt for hele økosystemet, populasjonen eller arten.
-Det må reagere i henhold til graden av forurensning eller miljøforringelse.
-Det må være rikelig og vanlig, og presenterer en tilstrekkelig befolkningstetthet i det spesifikke området under studien. I tillegg må den være relativt stabil, overvinne moderate klimatiske og miljømessige variasjoner.
- Det må være informasjon om bioindikatoren, god forståelse for sin økologi og livshistorie, og en veldokumentert og stabil taksonomi. I tillegg bør prøvetaking være enkelt og økonomisk.
-Det må ha offentlig, økonomisk og kommersiell betydning for andre formål.
Ved bruk av personer som bioindikatorer bør deres alder og genotypiske variasjoner vurderes. Det bør også bekreftes at andre miljøfaktorer ikke forstyrrer studien og fullfører informasjonen med toksikologiske miljøprøver.
Typer av bioindikatorer
Klassifiseringen av bioindikatorer varierer i henhold til egenskapene som ønskes uthevet i klassifikasjonssystemet. For eksempel kan vi klassifisere bioindikatorer i henhold til deres kompleksitet, i arter, samfunn eller bioindikatorøkosystemer. Men vi kan også klassifisere dem i henhold til miljøet de overvåker.
Bioindicator arter
Alle eksisterende arter (eller sett av arter) kan tolerere et begrenset utvalg av fysiske, kjemiske og biologiske miljøforhold. Det er mulig å bruke denne funksjonen til å vurdere miljøkvalitet.
For eksempel tolererer ørret som lever i kaldt vannstrømmer i det vestlige USA, en temperatur mellom 20 og 25 ° C, derfor kan denne termiske følsomheten brukes som en bioindikator av vanntemperatur.
Disse ørretene svarer på mobilnivå til økninger i temperaturen i vannet (ved brenning og felling av de omkringliggende skogene). I disse tilfellene syntetiserer de et varslingsprotein som beskytter cellene dine mot effektene av økningen i temperaturen.
Kvantifiseringen av disse varmestøtproteiner i denne arten gjør det mulig å måle ørretes termiske spenning, og indirekte vurdere endringen av miljøet på grunn av felling og brenning av skogene som omgir vannkroppen.
Bioindicator samfunn
Hele samfunn som omfatter et bredt utvalg av toleranseområder til flere miljøfaktorer, kan fungere som bioindikatorer for å vurdere miljøtilstanden fra en kompleks og helhetlig tilnærming. Disse studiene innebærer bruk av analyser av flere miljøvariabler.
Bioindicator økosystemer
Tapet på tjenester fra økosystemer, som for eksempel rent vann og luft, plantebestemmere, blant annet, betraktes som en indikator for økosystemets helsestatus.
For eksempel er tapet av biarter - som er pollinatorer - betraktet som en indikator på tap av miljøhelse, siden de er følsomme overfor nærvær av tungmetaller, pesticider og radioaktive stoffer.
Bioindikatorer i henhold til miljøet de overvåker
Som angitt ovenfor, kan bioindikatorer også klassifiseres i henhold til miljøet der de gir informasjon. Etter denne klassifiseringen har vi bioindikatorer av luft-, vann- og jordkvalitet.
Bioindikatorer av luftkvalitet
Blant bioindikatorene av luftkvalitet er det de organismer som er følsomme for variasjoner i konsentrasjonen av visse gasser.
For eksempel er lav (symbiotiske foreninger mellom en sopp, mikroalger og cyanobakterier) og bryofytter veldig følsomme for atmosfæriske gasser, fordi de absorberer dem gjennom kroppen din.
Disse organismene har ikke nagel eller rotter, og deres høye overflate / volumforhold favoriserer absorpsjon og opphopning av atmosfæriske forurensninger, som svoveldioksid. Derfor er forsvinningen i visse områder en indikator på dårlig luftkvalitet.
På den annen side er det også lav (som Lecanora conizaeoides ), hvis tilstedeværelse indikerer dårlig luftkvalitet.
Denne følsomheten skyldes det faktum at kanariene har lav lungekapasitet og et ensrettet ventilasjonssystem. På grunn av dette er kanarier langt sensitiveere enn mennesker til skadelige gasser.
Bioindikatorer av vannkvalitet
Blant bioindikatorene av vannkvalitet er blant annet bakterielle, protozoa, makrovertebrater, alger og mosmikroorganismer; følsom overfor tilstedeværelse av giftige forurensende stoffer.
For eksempel er tilstedeværelsen av samfunn av forskjellige taxa av akvatiske makrovertebrater i en elv en indikator for økologisk og biologisk mangfold. Jo større antall taxa tilstede, jo større er helsen til vannkroppen.
Andre bioindikatorer av elvenes tilstand er oterene, fordi de raskt forlater vannkilder med lav mengde forurensende stoffer. Dens tilstedeværelse indikerer da den gode tilstanden til elven.
Marine svamper har også blitt brukt som bioindikatorer av tungmetaller, som for eksempel kvikksølv og kadmium, fekalstoffer. Påvisning av forsvunnet svamp i marine farvann er en indikator på tap av vannkvalitet.
Nærværet i en algervann i tette konsentrasjoner indikerer høye nivåer av oppløst fosfor og nitrogen, som kan komme fra gjødsel helles i vannet. De utledte gjødselene genererer akkumulering av næringsstoffene og eutrofiering av det vandige medium.
Jordkvalitet bioindicatorer
Som indikatorer på jordkvalitet kan vi nevne en del av biota av dette habitatet, det vil si noen planter, sopp og bakterielle mikroorganismer.
Hvis de presenterer spesifikke krav til overlevelse, ville disse organismer være indikatorer på eksistensen av disse forholdene.
Jordmormer er for eksempel bioindikatorer av jordkvalitet, gitt at noen arter, som Eisenia fetida og E. andrei, er følsomme overfor plantevernmidler, oljerivater, tungmetaller, blant annet. Disse bioindikatorene brukes i jordtoksisitetsstudier.
