BIOINDIKATORER: EGENSKABER OG TYPER - MILJØ - 2024

De biomarkører er biologiske processer, samfund eller arter, for at vurdere kvaliteten af miljøet og dets dynamik i tid. De bruges til at evaluere virkningen af ​​menneskelige aktiviteter på økosystemer gennem undersøgelse af biotas reaktion på genereret stress.

Vi må overveje, at enhver aktivitet genererer en miljøpåvirkning, der kan være positiv eller negativ. Imidlertid har menneskelig aktivitet næsten udelukkende skabt negative miljøpåvirkninger, der påvirker økosystemer og deres biota.

Figur 1. Kanarisk, fugl brugt som bioindikator for giftige gasser i miner. Kilde: pixabay.com

Blandt de miljøskader, der er forårsaget af menneskelige aktiviteter, er forurening med emissioner og industrielt eller bymæssigt fast affald, udtømning af naturressourcer som følge af overudnyttelse blandt andre.

Alle disse påvirkninger genererer stress i den eksisterende biota og kaldes derfor menneskeskabte stressfaktorer for at differentiere dem fra naturlige stressfaktorer, såsom perioder med intens tørke eller variationer i temperaturer på grund af klimatiske effekter.

Udviklingen og anvendelsen af ​​bioindikatorer fremkom i 1960'erne, og siden da har deres repertoire udvidet sig i studiet af akvatiske og terrestriske miljøer under påvirkning af menneskeskabte stressfaktorer.

Bioindikatorer tillader overvågning af kemiske-fysiske miljømæssige ændringer, overvågning af økologiske processer, direkte eller indirekte påvisning af forurenende stoffer og generelt påvisning af miljøændringer.

Generelle egenskaber ved bioindikatorerne

En bioindikator, det være sig en biologisk proces, et samfund eller en art, uanset hvilken type miljøændring den måler, og den pågældende geografiske region, skal opfylde visse egenskaber:

-Det skal være følsomt over for forstyrrelser eller stress, men ikke dø eller forsvinde på grund af det. En bioindikatorart eller -samfund skal have en moderat tolerance over for miljøvariabilitet.

-Det skal være muligt at måle dit svar på stress. Biologiske processer i et individ kan også fungere som bioindikatorer.

-Dit svar skal være repræsentativt for svaret på hele økosystemet, populationen eller arten.

-Det skal svare i henhold til graden af ​​forurening eller miljøforringelse.

-Det skal være rigeligt og almindeligt og have en tilstrækkelig befolkningstæthed i det specifikke område, der undersøges. Derudover skal det være relativt stabilt og overvinde moderate klimatiske og miljømæssige variationer.

-Der skal være information om bioindikatoren, en god forståelse af dens økologi og livshistorie og en veldokumenteret og stabil taksonomi. Derudover skal prøvetagningen være enkel og billig.

-Det skal have offentlig, økonomisk og kommerciel betydning til andre formål.

I tilfælde af anvendelse af individer som bioindikatorer skal deres alder og genotype variation overvejes. Det skal også verificeres, at andre miljøfaktorer ikke forstyrrer undersøgelsen og afslutter informationen med toksikologiske miljøtest.

Typer af bioindikatorer

Klassificeringen af ​​bioindikatorer varierer afhængigt af de egenskaber, der skal fremhæves i klassificeringssystemet. For eksempel kan vi klassificere bioindikatorer i henhold til deres kompleksitet, i bioindikatorarter, samfund eller økosystemer. Men vi kan også klassificere dem efter det miljø, de overvåger.

Bioindikatorarter

Alle eksisterende arter (eller samlinger af arter) kan tolerere et begrænset antal fysiske, kemiske og biologiske miljøforhold. Denne funktion kan bruges til at vurdere miljøkvalitet.

For eksempel tolererer ørreder, der lever i koldt vandstrømme i det vestlige USA, en temperatur mellem 20 og 25 ° C, derfor kan denne termiske følsomhed bruges som en bioindikator for vandtemperaturen.

Disse samme ørreder reagerer på celleniveau på stigning i vandtemperatur (ved afbrænding og skovning af de omgivende skove). I disse tilfælde syntetiserer de et varmechokprotein, der beskytter deres celler mod virkningerne af forhøjet temperatur.

Kvantificering af disse varmechokproteiner i denne art gør det muligt at måle ørredens varmespænding og indirekte evaluere ændringen af ​​miljøet på grund af skæring og afbrænding af skovene, der omgiver vandmassen.

Bioindikator samfund

Hele samfund, der dækker en lang række toleranceområder til flere miljøfaktorer, kan fungere som bioindikatorer til at vurdere miljøtilstanden ud fra en kompleks og holistisk tilgang. Disse undersøgelser involverer brugen af ​​analyse af flere miljøvariabler.

Bioindikator økosystemer

Tabet af de ydelser, der leveres af økosystemer, såsom rent vand og luft, blandt andet pollinatorer, betragtes som en indikator for økosystemets sundhedsstatus.

For eksempel betragtes tabet af biarter - som er pollinerende - betragtes som en indikator for tabet af miljøhygiejne, da de er følsomme over for tilstedeværelsen af ​​tungmetaller, pesticider og radioaktive stoffer.

Bioindikatorer i henhold til det miljø, de overvåger

Som angivet ovenfor kan bioindikatorer også klassificeres i henhold til det miljø, hvorfra de giver information. Efter denne klassificering har vi bioindikatorer for luft, vand og jordkvalitet.

Bioindikatorer af luftkvalitet

Blandt bioindikatorerne for luftkvalitet er de organismer, der er følsomme over for variationer i koncentrationen af ​​visse gasser.

For eksempel er lav (symbiotiske forbindelser mellem en svamp, mikroalger og eller cyanobakterier) og bryophytter meget følsomme over for atmosfæriske gasser, fordi de absorberer dem gennem deres krop.

Disse organismer har ikke neglebånd eller rødder, og deres høje overflade / volumenforhold favoriserer absorption og akkumulering af atmosfæriske forurenende stoffer, såsom svovldioxid. Derfor er dens forsvinden i visse områder en indikator for dårlig luftkvalitet.

På den anden side er der også lav (såsom Lecanora conizaeoides), hvis tilstedeværelse er tegn på dårlig luftkvalitet.

Figur 2. Lichen Lecanora conizaeoides. Kilde: Jerzy Opioła, fra Wikimedia Commons Et andet eksempel er den langvarige anvendelse af kanariefugle som bioindikatorer for usikre forhold i underjordiske kulminer i Storbritannien takket være deres akutte følsomhed over for små koncentrationer af kulilte (CO ₂) og metangas. (CH ₄).

Denne følsomhed skyldes, at kanarier har en lav lungekapacitet og et ensrettet ventilationssystem. Af denne grund er kanarier meget mere følsomme over for mennesker over for skadelige gasser.

Bioindikatorer af vandkvalitet

Blandt bioindikatorerne for vandkvalitet er bakteriemikroorganismer, protozoer, makrovirvelløse dyr, alger og moser, blandt andre; følsom over for forekomst af giftige forurenende stoffer.

For eksempel er tilstedeværelsen af ​​samfund med forskellige akvatiske makrovirvelløse taxaer i en flod en økologisk indikator og biologisk mangfoldighed. Jo større antal taxaer der er til stede, desto større er vandkropets sundhed.

Andre bioindikatorer i flodenes tilstand er udter, da de hurtigt efterlader vandmasser med lave mængder af forurenende stoffer. Deres tilstedeværelse indikerer derefter flodens gode tilstand.

Marine svampe er også blevet brugt som bioindikatorer af tungmetaller, såsom kviksølv og cadmium, fækale stoffer, blandt andre. Påvisningen af ​​forsvinden af ​​svampe i havfarvande er en indikator på tabet af vandkvalitet.

Tilstedeværelsen i en vandkrop af alger i tæt koncentration er tegn på høje niveauer af opløst fosfor og nitrogen, der kan komme fra gødning, der er dumpet i vandet. Den udledte gødning genererer akkumulering af deres næringsstoffer og eutrofiering af det vandige medium.

Bioindikatorer i jordkvalitet

Som indikatorer for jordens kvalitet kan vi nævne en del af biotaen i dette habitat, det vil sige nogle planter, svampe og bakterielle mikroorganismer.

Hvis de stiller specifikke krav til deres overlevelse, ville disse organismer være indikatorer for eksistensen af ​​disse tilstande.

For eksempel er mejemarker bioindikatorer af jordkvalitet, da nogle arter, såsom Eisenia fétida og E. andrei, er følsomme over for pesticider, olderivater, tungmetaller, blandt andre. Disse bioindikatorer bruges i jordtoksicitetsundersøgelser.

Referencer

1. Celli, G. og Maccagnani, B. (2003). Honningbier som bioindikatorer for miljøforurening. Bulletin for insektologi 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). metodologisk vejledning til vurdering af miljøpåvirkninger. Fjerde udgave. Udgaver Mundi-Prensa. s. 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. og Buszewski, B. (2004). Nogle overvejelser omkring bioindikatorer i miljøovervågning. Polsk tidsskrift for miljøundersøgelser bind 13, nr. 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM og Zechmeister, HG (2003). Definitioner, strategier og principper for bioindikation / bioovervågning af miljøet. I: Bioindikatorer og biomonitorer. Market, BA, Breure, AM og Zechmeister, HG redaktører. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Definitioner og principper for bioindikation og bioovervågning af spormetaller i miljøet. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015