BIOINDIKATORER: EGENSKAPER OCH TYPER - MILJÖ - 2025

De biomarkörer är biologiska processer, samhällen eller arter, att bedöma kvaliteten på miljön och dess dynamik i tid. De används för att utvärdera effekterna av mänskliga aktiviteter på ekosystem, genom att studera biota-responsen på genererad stress.

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

Figur 1. Kanarie, fågel som används som bioindikator för giftiga gaser i gruvor. Källa: pixabay.com

Bland de miljöskador som orsakas av mänsklig verksamhet är föroreningar med utsläpp och industriellt eller urbant fast avfall, bland annat utarmning av naturresurser på grund av överutnyttjande.

Alla dessa effekter genererar stress i den befintliga biota och kallas därför antropogena stressfaktorer för att skilja dem från naturliga stressfaktorer, till exempel perioder med intensiv torka eller variationer i temperaturer på grund av klimateffekter.

Utvecklingen och tillämpningen av bioindikatorer växte fram på 1960-talet och sedan dess har deras repertoar utvidgats i studiet av vattenmiljöer och markbundna miljöer under påverkan av antropogena stressorer.

Bioindikatorer möjliggör övervakning av kemiska-fysiska miljöförändringar, övervakning av ekologiska processer, direkt eller indirekt upptäckt av föroreningar och i allmänhet upptäckt av miljöförändringar.

Allmänna egenskaper hos bioindikatorerna

En bioindikator, vare sig det är en biologisk process, ett samhälle eller en art, oavsett vilken typ av miljöändring den mäter, och den geografiska regionen i fråga, måste uppfylla vissa egenskaper:

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

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

-Ditt svar måste vara representativt för det för hela ekosystemet, populationen eller arten.

-Det måste svara enligt graden av förorening eller miljöförstöring.

-Det måste vara rikligt och vanligt, med en tillräcklig befolkningstäthet i det specifika område som studeras. Dessutom måste det vara relativt stabilt och 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 måste provtagningen vara enkel och billig.

-Det måste ha offentlig, ekonomisk och kommersiell betydelse för andra syften.

Vid användning av individer som bioindikatorer måste deras ålder och genotypiska variation beaktas. Det bör också verifieras att andra miljöfaktorer inte stör studien och kompletterar informationen med toxikologiska tester i miljön.

Typer av bioindikatorer

Klassificeringen av bioindikatorer varierar beroende på de egenskaper som ska belysas i klassificeringssystemet. Vi kan till exempel klassificera bioindikatorer efter deras komplexitet, i bioindikatorarter, samhällen eller ekosystem. Men vi kan också klassificera dem efter den miljö de övervakar.

Bioindikatorarter

Alla befintliga arter (eller sammansättningar av arter) tål ett begränsat antal fysiska, kemiska och biologiska miljöförhållanden. Denna funktion kan användas för att utvärdera miljökvaliteten.

Till exempel, öring som lever i kalla vattendrag i västra USA, tolererar en temperatur mellan 20 och 25 ° C, därför kan denna termiska känslighet användas som en bioindikator för vattentemperatur.

Samma öring svarar på cellnivån på ökad vattentemperatur (genom att bränna och logga de omgivande skogarna). I dessa fall syntetiserar de ett värmechockprotein som skyddar deras celler från effekterna av ökad temperatur.

Kvantifieringen av dessa värmechockproteiner i denna art gör det möjligt att mäta värmespänningen hos öring och indirekt utvärdera förändring av miljön på grund av skärning och bränning av skogarna som omger vattenkroppen.

Bioindikatorsamhällen

Hela samhällen som täcker en mängd olika toleransområden till flera miljöfaktorer, kan fungera som bioindikatorer för att utvärdera miljövillkoren utifrån en komplex och helhetssyn. Dessa studier involverar användning av analys av flera miljövariabler.

Bioindikatorekosystem

Förlusten av de tjänster som tillhandahålls av ekosystem, till exempel rent vatten och luft, bland annat växtspollinatorer, betraktas som en indikator på ekosystemets hälsostatus.

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

Bioindikatorer enligt miljön de övervakar

Som angivits ovan kan bioindikatorer också klassificeras enligt den miljö som de tillhandahåller information från. Efter denna klassificering har vi bioindikatorer för luft, vatten och jordkvalitet.

Bioindikatorer av luftkvalitet

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

Till exempel är lavar (symbiotiska föreningar mellan en svamp, mikroalger och eller cyanobakterier) och bryofyter mycket känsliga för atmosfäriska gaser, eftersom de absorberar dem genom kroppen.

Dessa organismer har inte nagelband eller rötter och deras höga yta / volymförhållande gynnar absorption och ansamling av atmosfäriska föroreningar, såsom svaveldioxid. Därför är dess försvinnande i vissa områden en indikator på dålig luftkvalitet.

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

Bild 2. Lichen Lecanora conizaeoides. Källa: Jerzy Opioła, från Wikimedia Commons Ett annat exempel är den långvariga användningen av kanarieöarna som bioindikatorer för osäkra förhållanden i underjordiska kolgruvor i Storbritannien, tack vare deras akuta känslighet för små koncentrationer av kolmonoxid (CO ₂ ) och metangas. (CH ₄ ).

Denna känslighet beror på att kanariefar har låg lungkapacitet och ett enkelriktat ventilationssystem. Av denna anledning är kanarieöarna mycket känsligare än människor för skadliga gaser.

Bioindikatorer av vattenkvalitet

Bland bioindikatorerna för vattenkvalitet finns bland annat bakteriella mikroorganismer, protozoer, makroinvertebrater, alger och mossor; känslig för förekomsten av giftiga föroreningar.

Exempelvis är förekomsten av samhällen med olika akvatiska makroinvertebrattaxa i en flod en ekologisk och biologisk mångfaldsindikator. Ju större antal taxa som är närvarande, desto större är vattendragets hälsa.

Andra bioindikatorer i flodens tillstånd är utter, eftersom de snabbt lämnar vattendrag med låga mängder föroreningar. Deras närvaro indikerar då flodens goda skick.

Marinsvampar har också använts som bioindikatorer för tungmetaller, såsom kvicksilver och kadmium, fekala ämnen, bland andra. Detekteringen av svampens försvinnande i marina vatten är en indikator på förlusten av vattenkvaliteten.

Närvaron i en vattenkropp av alger i täta koncentrationer är en indikator på höga nivåer av upplöst fosfor och kväve, som kan komma från gödningsmedel som dumpats i vattnet. De urladdade gödningsmedlen genererar ansamlingen av deras näringsämnen och övergödningen av det vattenhaltiga mediet.

Bioindikatorer i jordkvalitet

Som indikatorer på jordens kvalitet kan vi nämna en del av biota i denna livsmiljö, det vill säga vissa växter, svampar och bakteriella mikroorganismer.

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

Till exempel är daggmaskar bioindikatorer av jordkvalitet, eftersom vissa arter, såsom Eisenia fetida och E. andrei, är känsliga för bekämpningsmedel, oljederivat, tungmetaller, bland andra. Dessa bioindikatorer används i marktoxicitetsstudier.

referenser

1. Celli, G. och Maccagnani, B. (2003). Honungsbin som bioindikatorer för miljöföroreningar. Bulletin of Insectology 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). metodguide för miljökonsekvensbedömning. Fjärde upplagan. Upplagor Mundi-Prensa. sid 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. och Buszewski, B. (2004). Några överväganden om bioindikatorer vid miljöövervakning. Polish Journal of Environmental Studies vol. 13, nr 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM och Zechmeister, HG (2003). Definitioner, strategier och principer för bioindikering / bioövervakning av miljön. I: Bioindikatorer och biomonitorer. Market, BA, Breure, AM och Zechmeister, HG-redaktörer. Elsevier Science Ltd.
5. Markert, B. (2007). Definitioner och principer för bioindikering och bioövervakning av spårmetaller i miljön. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77–82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015