Bioindicatorer: egenskaper och typer

Bioindicatorer är biologiska processer, samhällen eller arter som gör det möjligt att utvärdera miljökvaliteten och dess dynamik över tiden. De används för att utvärdera effekterna av mänskliga aktiviteter på ekosystem, genom studier av biota-responsen på den genererade stressen.

Vi måste överväga att varje aktivitet genererar en miljöpåverkan som kan vara positiv eller negativ. Men mänsklig aktivitet har nästan uteslutande genererat negativa miljöpåverkan som påverkar ekosystemen och deras biota.

Bland de miljöskador som genereras av mänskliga aktiviteter är föroreningar med utsläpp och industriellt eller urbant fast avfall, uttömning av naturresurser på grund av överutnyttjande bland annat.

Alla dessa effekter genererar stress i befintlig biota och kallas därför antropogena stressfaktorer, för att skilja dem från naturliga stressorer, såsom intensiva perioder av torka eller variationer i temperaturer på grund av klimatpåverkan.

Utvecklingen och användningen av bioindikatorer framkom på 1960-talet och sedan dess har deras repertoar expanderats i studien av vatten- och jordmiljön under påverkan av antropogena stressfaktorer.

Bioindicatorerna tillåter att övervaka kemiska och fysiska miljöförändringar, övervaka ekologiska processer, upptäcka direkt eller indirekt förekomsten av föroreningar, och i allmänhet upptäcka miljöförändringar.

Allmänna egenskaper hos bioindicatorer

En bioindicator, vare sig det är en biologisk process, en gemenskap eller en art, oavsett vilken typ av miljöförändring det mäter, och den aktuella geografiska regionen måste uppfylla vissa egenskaper:

-Det måste vara känsligt för störningar eller stress, men inte dö eller försvinna på grund av det. En bioindicatorart eller gemenskap måste ha en måttlig tolerans mot miljövariationen.

-Det bör vara möjligt att mäta ditt svar på stress. Biologiska processer inom en individ kan också fungera som bioindicatorer.

-Det svaret ska vara representativt för hela ekosystemet, befolkningen eller arten.

-Det måste svara i enlighet med graden av förorening eller miljöförstöring.

-Det måste vara rikligt och vanligt och presentera en tillräcklig befolkningstäthet i det specifika området som studeras. Dessutom måste det vara relativt stabilt, övervinna måttliga klimat- och miljövariationer.

- Det måste finnas information om bioindikatorn, en god förståelse för dess ekologi och livshistoria, och en väl dokumenterad och stabil taxonomi. Dessutom bör din provtagning vara enkel och ekonomisk.

-Det måste ha allmän, ekonomisk och kommersiell betydelse för andra ändamål.

Vid användning av individer som bioindicatorer bör deras ålder och genotypisk variation beaktas. Det bör också verifieras att andra miljöfaktorer inte stör studien och kompletterar informationen med miljökxokologiska test.

Typer av bioindikatorer

Klassificeringen av bioindikatorer varierar beroende på de egenskaper som önskas markeras i klassificeringssystemet. Till exempel kan vi klassificera bioindicatorer enligt deras komplexitet, i arter, samhällen eller bioindicator ekosystem. Men vi kan också klassificera dem enligt miljön som de övervakar.

Bioindicator arter

Alla befintliga arter (eller uppsättningar av arter) kan tolerera ett begränsat antal fysiska, kemiska och biologiska miljöförhållanden. Det är möjligt att använda denna funktion för att bedöma miljökvaliteten.

Till exempel tolererar öring som lever i kalla vattenströmmar i västra USA, en temperatur mellan 20 och 25 ° C, därför kan denna värmekänslighet användas som en bioindikator av vattentemperatur.

Samma forell svarar på mobilnivån till temperaturhöjningar i vattnet (genom bränning och avverkning av omgivande skogar). I dessa fall syntetiserar de ett värmekokprotein som skyddar dina celler mot effekterna av temperaturökningen.

Kvantifieringen av dessa värmekokproteiner i denna art gör det möjligt att mäta forellens termiska spänning och indirekt utvärdera förändringen av miljön på grund av avverkning och bränning av skogarna som omger vattenkroppen.

Bioindicator communities

Hela samhällen som omfattar ett brett spektrum av toleransområden till flera miljöfaktorer kan fungera som bioindikatorer för att bedöma miljöförhållandet från ett komplext och holistiskt tillvägagångssätt. Dessa studier innefattar användning av analyser av flera miljövariabler.

Bioindicator ekosystem

Förlusten av tjänster som tillhandahålls av ekosystem, bland annat rent vatten och luft, växtbestämare, bland annat, betraktas som en indikator på ekosystemets hälsotillstånd.

Till exempel anses förlusten av biarter - som är pollinatorer - en indikator på förlusten av miljöhälsa, eftersom de är känsliga för förekomsten av tungmetaller, bekämpningsmedel och radioaktiva ämnen.

Bioindicatorer enligt miljön som de övervakar

Såsom angivits ovan kan bioindicatorer också klassificeras enligt den miljö i vilken de tillhandahåller information. Efter denna klassificering har vi bioindikatorer av luft, vatten och markkvalitet.

Bioindicatorer av luftkvalitet

Bland de bioindicatorer av luftkvalitet finns det de organismer som är känsliga för variationer i koncentrationen av vissa gaser.

Lågar (symbiotiska föreningar mellan en svamp, mikroalger och cyanobakterier) och bryofyter är till exempel mycket känsliga för atmosfäriska gaser, eftersom de absorberar dem genom din kropp.

Dessa organismer har inte nagel eller rötter och deras höga yt / volymförhållande gynnar absorptionen och ackumuleringen av luftföroreningar, såsom svaveldioxid. Därför är försvinnandet i vissa områden en indikator på dålig luftkvalitet.

Å andra sidan finns det också lavar (som Lecanora conizaeoides ), vars närvaro indikerar dålig luftkvalitet.

Ett annat exempel är den antika användningen av kanarier som bioindikatorer av osäkra förhållanden i underjordiska kolgruvor i Storbritannien, tack vare deras akuta känslighet för små koncentrationer kolmonoxid (CO 2 ) och metangas (CH 4 ).

Denna känslighet beror på att kanarierna har låg lungkapacitet och ett enkelriktat ventilationssystem. På grund av detta är kanarier mycket känsligare än människor för skadliga gaser.

Bioindicatorer av vattenkvalitet

Bland de bioindicatorer av vattenkvalitet är bland annat bakteriella, protozoa, makrovertebrater, alger och mosmikroorganismer; känslig för förekomst av giftiga förorenande ämnen.

Till exempel är närvaron av samhällen med olika taxa av akvatiska makrovertebrater i en flod en indikator för ekologisk och biologisk mångfald. Ju större antal taxa närvarande är desto större är hälsan hos vattenkroppen.

Andra bioindicatorer av flodernas tillstånd är otrarna, för att de snabbt överger vattenkroppar med låga föroreningar. Dess närvaro anger då flodens goda tillstånd.

Marin svampar har också använts som bioindikatorer av tungmetaller, bland annat kvicksilver och kadmium, fekala ämnen. Detekteringen av svampförsvinnandet i marina vatten är en indikator på förlusten av vattenkvaliteten.

Närvaron i en kropp av algervatten i täta koncentrationer indikerar höga halter av upplöst fosfor och kväve, som kan komma från gödselmedel som hälls i vattnet. De urladdade gödselmedlen genererar ackumulering av deras näringsämnen och eutrofiering av det vattenhaltiga mediet.

Jordkvalitets bioindicatorer

Som indikatorer på markkvaliteten kan vi nämna en del av biota av detta livsmiljö, det vill säga några växter, svampar och bakteriella mikroorganismer.

Om de presenterar specifika krav på överlevnad, skulle dessa organismer vara indikatorer på förekomsten av dessa villkor.

Jordmaskar är till exempel bioindikatorer av markkvalitet, eftersom vissa arter, såsom Eisenia fetida och E. andrei, är känsliga för bekämpningsmedel, oljederivat, tungmetaller, bland annat. Dessa bioindikatorer används i marktoxicitetsstudier.