BIOINDIKATORER: EGENSKAPER OG TYPER - MILJØ - 2024

De biomarkører er biologiske prosesser, fellesskap eller arter, for å vurdere kvaliteten på miljøet og dynamikken i tid. De brukes til å evaluere effekten av menneskelige aktiviteter på økosystemer, gjennom å studere biota-responsen på generert stress.

Vi må vurdere at hver aktivitet genererer en miljøpåvirkning som kan være positiv eller negativ. Imidlertid har menneskelig aktivitet nesten utelukkende gitt negative miljøpåvirkninger som påvirker økosystemene og deres biota.

Figur 1. Kanarifugl, fugl brukt som bioindikator for giftige gasser i gruver. Kilde: pixabay.com

Blant miljøskadene som skyldes menneskelig virksomhet, er forurensning med utslipp og industrielt eller urbant fast avfall, blant annet uttømming av naturressurser på grunn av overutnyttelse.

Alle disse påvirkningene genererer stress i den eksisterende biota, og kalles derfor menneskeskapte stressfaktorer, for å skille dem fra naturlige stressorer, for eksempel perioder med intens tørke eller variasjoner i temperaturer på grunn av klimatiske effekter.

Utviklingen og anvendelsen av bioindikatorer dukket opp på 1960-tallet, og siden har repertoaret utvidet seg i studiet av akvatiske og terrestriske miljøer under påvirkning av antropogene stressorer.

Bioindikatorer tillater overvåking av kjemisk-fysiske miljøendringer, overvåking av økologiske prosesser, direkte eller indirekte å oppdage forurensningens eksistens, og generelt å oppdage miljøendringer.

Generelle kjennetegn ved bioindikatorene

En bioindikator, det være seg en biologisk prosess, et samfunn eller en art, uavhengig av hvilken type miljøendring den måler, og den aktuelle geografiske regionen, må oppfylle visse egenskaper:

-Det må være følsomt for forstyrrelse eller stress, men ikke dø eller forsvinne på grunn av det. En bioindikatorart eller -samfunn må ha en moderat toleranse for miljøvariabilitet.

-Det skal være mulig å måle responsen din på stress. Biologiske prosesser i et individ kan også fungere som bioindikatorer.

-Ditt svar må være representativt for det for hele økosystemet, populasjonen eller arten.

-Det må svare etter graden av forurensning eller miljøforringelse.

-Det må være rikelig og vanlig, og ha en tilstrekkelig befolkningstetthet i det spesifikke området som studeres. I tillegg må det være relativt stabilt, og overvinne moderate klimatiske og miljømessige variasjoner.

-Det må være informasjon om bioindikatoren, god forståelse av dens økologi og livshistorie og en veldokumentert og stabil taksonomi. I tillegg må prøvetakingen være enkel og billig.

-Det må ha offentlig, økonomisk og kommersiell betydning for andre formål.

Ved bruk av individer som bioindikatorer, må deres alder og genotypiske variasjon vurderes. Det bør også verifiseres at andre miljøfaktorer ikke forstyrrer studien og fullfører informasjonen med toksikologiske tester i miljøet.

Typer bioindikatorer

Klassifiseringen av bioindikatorer varierer i henhold til egenskapene som skal fremheves i klassifiseringssystemet. For eksempel kan vi klassifisere bioindikatorer i henhold til deres kompleksitet, i bioindikatorarter, samfunn eller økosystemer. Men vi kan også klassifisere dem i henhold til miljøet de overvåker.

Bioindikatorarter

Alle eksisterende arter (eller samlinger av arter) tåler et begrenset utvalg av fysiske, kjemiske og biologiske miljøforhold. Denne funksjonen kan brukes til å vurdere miljøkvalitet.

For eksempel, ørret som lever i kaldt vannstrømmer i det vestlige USA, tåler en temperatur mellom 20 og 25 ° C, derfor kan denne termiske følsomheten brukes som en bioindikator for vanntemperatur.

Disse samme ørretene reagerer på cellenivå på økning i vanntemperatur (ved å brenne og logge de omkringliggende skogene). I disse tilfellene syntetiserer de et varmesjokkprotein som beskytter cellene sine mot effektene av økt temperatur.

Kvantifiseringen av disse varmesjokkproteinene i denne arten gjør det mulig å måle ørretens termiske spenning, og indirekte evaluere endringen av miljøet på grunn av skjæring og brenning av skogene som omgir vannmassen.

Bioindikatorsamfunn

Hele lokalsamfunn som dekker et bredt spekter av toleranseområder til flere miljøfaktorer, kan tjene som bioindikatorer for å vurdere miljøtilstanden ut fra en kompleks og helhetlig tilnærming. Disse studiene involverer bruk av analyse av flere miljøvariabler.

Bioindikator-økosystemer

Tapet av tjenestene som leveres av økosystemer, for eksempel rent vann og luft, plantebestøvere, blant annet, anses som en indikator på helsestatusen til økosystemet.

For eksempel anses tapet av biearter - som er pollinerende - som en indikator på tapet av miljøhelse, siden de er følsomme for tilstedeværelsen av tungmetaller, plantevernmidler og radioaktive stoffer.

Bioindikatorer i henhold til miljøet de overvåker

Som indikert ovenfor, kan bioindikatorer også klassifiseres i henhold til miljøet de gir informasjon fra. Etter denne klassifiseringen har vi bioindikatorer for luft, vann og jordkvalitet.

Bioindikatorer av luftkvalitet

Blant bioindikatorene for luftkvalitet er de organismer som er følsomme for variasjoner i konsentrasjonen av visse gasser.

For eksempel er lav (symbiotiske assosiasjoner mellom en sopp, mikroalger og eller cyanobakterier) og bryofytter veldig følsomme for atmosfæriske gasser, fordi de absorberer dem gjennom kroppen.

Disse organismer har ikke neglebånd eller røtter, og deres høye overflate / volumforhold favoriserer absorpsjon og akkumulering av miljøgifter, så som svoveldioksid. Derfor er dens forsvinning i visse områder en indikator på dårlig luftkvalitet.

På den annen side er det også lav (som Lecanora conizaeoides), hvis tilstedeværelse indikerer dårlig luftkvalitet.

Figur 2. Lichen Lecanora conizaeoides. Kilde: Jerzy Opioła, fra Wikimedia Commons Et annet eksempel er langvarig bruk av kanarifugler som bioindikatorer for utrygge forhold i underjordiske kullgruver i Storbritannia, takket være deres akutte følsomhet for lave konsentrasjoner av karbonmonoksid (CO ₂ ) og metangass. (CH ₄ ).

Denne følsomheten skyldes at kanarifuglene har lav lungekapasitet og et ensrettet ventilasjonssystem. Av denne grunn er kanarifuglene mye mer følsomme enn mennesker for skadelige gasser.

Bioindikatorer av vannkvalitet

Blant bioindikatorene for vannkvalitet er bakterielle mikroorganismer, protosoer, makrovirvelløse dyr, alger og moser, blant andre; følsom for tilstedeværelse av giftige miljøgifter.

For eksempel er tilstedeværelsen av lokalsamfunn av forskjellige akvatiske makrovirvelløse taxaer i en elv en økologisk indikator og biologisk mangfold. Jo større antall tilstedeværende taxa er, jo større er vannforekomstens helse.

Andre bioindikatorer i elvenes tilstand er oter, da de raskt etterlater vannmasser med lave mengder miljøgifter. Deres tilstedeværelse indikerer da elvenes gode tilstand.

Marine svamper har også blitt brukt som bioindikatorer for tungmetaller, som kvikksølv og kadmium, fekale stoffer, blant andre. Oppdagelsen av forsvinningen av svamper i marine farvann er en indikator på tapet av vannkvalitet.

Tilstedeværelsen i et vannlegeme av alger i tette konsentrasjoner er en indikasjon på høye nivåer av oppløst fosfor og nitrogen, som kan komme fra gjødsel som er dumpet i vannet. Den utladede gjødselen genererer opphopning av næringsstoffene deres og overgjødsling av det vandige mediet.

Bioindikatorer for jordkvalitet

Som indikatorer på jordens kvalitet kan vi nevne en del av biotaen til dette habitatet, det vil si noen planter, sopp og bakterielle mikroorganismer.

Hvis de presenterer spesifikke krav for overlevelse, vil disse organismer være indikatorer på eksistensen av disse forholdene.

For eksempel er meitemark bioindikatorer av jordkvalitet, siden noen arter, for eksempel Eisenia fétida og E. andrei, er følsomme for plantevernmidler, oljederivater, tungmetaller, blant andre. Disse bioindikatorene brukes i jordtoksisitetsstudier.

referanser

1. Celli, G. og Maccagnani, B. (2003). Honningbier som bioindikatorer for miljøforurensning. Bulletin of Insectology 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). metodologisk veiledning for miljøkonsekvensvurdering. Fjerde utgave. Utgaver Mundi-Prensa. s 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. og Buszewski, B. (2004). Noen hensyn til bioindikatorer i miljøovervåkning. Polish Journal of Environmental Studies bind 13, nr. 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM og Zechmeister, HG (2003). Definisjoner, strategier og prinsipper for bioindikasjon / bioovervåking av miljøet. I: Bioindikatorer og biomonitorer. Market, BA, Breure, AM og Zechmeister, HG redaktører. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Definisjoner og prinsipper for bioindikasjon og bioovervåking av sporstoffer i miljøet. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015