BIOINDICADORS: CARACTERÍSTIQUES I TIPUS - MEDI AMBIENT - 2025

Els bioindicadors són processos biològics, comunitats o espècies, que permeten avaluar la qualitat de l'entorn i la seva dinàmica en el temps. S'utilitzen per avaluar l'impacte de les activitats humanes sobre els ecosistemes, a través d'l'estudi de la resposta de la biota a l'estrès generat.

Hem de considerar que tota activitat genera un impacte ambiental que pot ser positiu o negatiu. No obstant això, l'activitat humana ha generat gairebé exclusivament impactes ambientals negatius que afecten els ecosistemes i al seu biota.

Figura 1. Canari, au utilitzada com a bioindicador de gasos tòxics a les mines. Font: pixabay.com

Entre els danys ambientals generats per activitats humanes es troben la contaminació amb emissions i deixalles sòlides industrials o urbans, l'esgotament de recursos naturals per sobreexplotació, entre d'altres.

Tots aquests impactes generen estrès en la biota existent i per això són anomenats factors d'estrès antropogènic, per diferenciar-los de factors estressants naturals, com ara períodes de sequera intensos o variacions en les temperatures per efecte climàtic.

El desenvolupament i l'aplicació dels bioindicadors va sorgir en la dècada de 1960 i des de llavors s'ha ampliat el seu repertori en l'estudi d'ambients aquàtics i terrestres sota la influència de factors d'estrès antropogènic.

Els bioindicadors permeten monitoritzar canvis ambientals químicosfísicos, monitoritzar processos ecològics, detectar directament o indirectament l'existència de contaminants, i en general, detectar alteracions ambientals.

Característiques generals dels bioindicadors

Un bioindicador, sigui un procés biològic, una comunitat o una espècie, sense importar el tipus d'alteració ambiental que mesuri, i de la regió geogràfica en qüestió, ha de complir certes característiques:

-Ha de ser sensible a la pertorbació o estrès, però no morir o desaparèixer per la seva causa. Una espècie o comunitat bioindicadora ha de tenir una tolerància moderada a la variabilitat ambiental.

-Ha de ser possible mesurar la seva resposta a l'estrès. Els processos biològics dins d'un individu poden també actuar com a bioindicadors.

-La seva resposta ha de ser representativa de la de tot l'ecosistema, població o espècie.

-Ha de respondre en funció de l'grau de contaminació o degradació ambiental.

-Ha de ser abundant i comú, presentant una densitat de població adequada en l'àrea específica en estudi. A més, ha de ser relativament estable, superant les variacions moderades climàtiques i ambientals.

-Ha d'existir informació sobre el bioindicador, bon enteniment de la seva ecologia i història de vida, i una taxonomia ben documentada i estable. A més, el seu mostreig ha de ser senzill i econòmic.

-Ha de tenir importància pública, econòmica i comercial per a altres propòsits.

En el cas d'utilitzar individus com a bioindicadors, s'ha de considerar la seva edat i variació genotípica. També s'ha de verificar que altres factors ambientals no interfereixin amb l'estudi i completar la informació amb proves toxicològiques ambientals.

Tipus de bioindicadors

La classificació dels bioindicadors varia segons les característiques que es vulguin destacar en el sistema de classificació. Per exemple, podem classificar els bioindicadors segons la seva complexitat, en espècies, comunitats o ecosistemes bioindicadors. Però també podem classificar-los segons l'ambient que monitoreen.

espècies bioindicadores

Totes les espècies existents (o conjunt d'espècies) poden tolerar un rang limitat de condicions ambientals físiques, químiques i biològiques. És possible utilitzar aquesta característica per avaluar la qualitat ambiental.

Per exemple, les truites que habiten en corrents d'aigua freda a l'oest dels Estats Units, toleren una temperatura entre 20 i 25 ° C, per tant, aquesta sensibilitat tèrmica pot ser utilitzada com a bioindicador de la temperatura d'l'aigua.

Aquestes mateixes truites responen a nivell cel·lular als augments de temperatura en l'aigua (per crema i tala dels boscos circumdants). En aquests casos, sintetitzen una proteïna de xoc tèrmic que protegeix les seves cèl·lules dels efectes de l'augment de temperatura.

La quantificació d'aquestes proteïnes de xoc tèrmic en aquesta espècie permet mesurar l'estrès tèrmic de les truites, i avaluar indirectament l'alteració de l'entorn per efecte de la tala i crema dels boscos circumdants a el cos d'aigua.

Comunitats bioindicadores

Comunitats senceres que abasten una àmplia varietat de rangs de tolerància a múltiples factors ambientals, poden servir com bioindicadores per avaluar la condició ambiental des d'un enfocament complex i holístic. Aquests estudis impliquen l'ús d'anàlisi de múltiples variables ambientals.

ecosistemes bioindicadors

La pèrdua dels serveis que presten els ecosistemes, com ara l'aigua i aire nets, els pol·linitzadors de plantes, entre d'altres, es considera indicador de l'estat de salut de l'ecosistema.

Per exemple, la pèrdua d'espècies d'abelles -que són polinizadoras-, es considera indicador de la pèrdua de salut ambiental, ja que aquestes són sensibles a la presència de metalls pesants, pesticides i substàncies radioactives.

Bioindicadors segons l'ambient que monitoritzen

Com es va indicar anteriorment, els bioindicadors poden també classificar-se segons l'ambient de el qual brinden informació. Seguint aquesta classificació, tenim bioindicadors de qualitat d'aire, aigua i sòls.

Bioindicadors de qualitat de l'aire

Entre els bioindicadors de la qualitat de l'aire, es troben aquells organismes sensibles a variacions en la concentració de certs gasos.

Per exemple, els líquens (associacions simbiòtiques entre un fong, microalgues jo cianobacteris) i les briòfits, són molt sensibles als gasos atmosfèrics, pel fet que els absorbeixen a través del seu cos.

Aquests organismes no presenten cutícula ni arrels i la seva alta proporció superfície / volum afavoreix l'absorció i l'acumulació de contaminants atmosfèrics, com els diòxids de sofre. Per això la seva desaparició en certes zones és indicador d'una mala qualitat de l'aire.

D'altra banda, també hi ha líquens (com Lecanora conizaeoides), la presència és indicadora d'una mala qualitat d'aire.

Figura 2. Liquen Lecanora conizaeoides. Font: Jerzy Opioła, from Wikimedia CommonsOtro exemple és l'antic ús de canaris com a bioindicadors de condicions insegures en mines subterrànies de carbó al Regne Unit, gràcies a la seva sensibilitat aguda a petites concentracions de monòxid de carboni (CO ₂) i de gas metà (CH ₄).

Aquesta sensibilitat es deu al fet que els canaris presenten una baixa capacitat pulmonar i un sistema unidireccional de ventilació. Per això, els canaris són molt més sensibles que els humans a gasos nocius.

Bioindicadors de qualitat de l'aigua

Entre els bioindicadors de la qualitat de l'aigua es troben microorganismes bacterians, protozoaris, macroinvertebrats, algues i molses, entre d'altres; sensibles a la presència de substàncies contaminants tòxiques.

Per exemple, la presència de comunitats de diferents taxons de macroinvertebrats aquàtics en un riu, és indicador ecològic i de biodiversitat. Mentre més gran sigui la quantitat de tàxons presents, més gran serà la salut de el cos d'aigua.

Altres bioindicadors de l'estat dels rius són les llúdrigues, ja que abandonen ràpidament cossos d'aigua amb baixa quantitat de contaminants. La seva presència indica llavors el bon estat del riu.

Les esponges marines també han estat usades com a bioindicadors de metalls pesants, com el mercuri i el cadmi, substàncies fecals, entre d'altres. La detecció de la desaparició de les esponges en aigües marines és indicador de la pèrdua de qualitat de l'aigua.

La presència en un cos d'aigua d'algues en denses concentracions és indicadora d'alts nivells de fòsfor i nitrogen dissolts, els quals poden provenir de fertilitzants abocaments a l'aigua. Els fertilitzants abocaments generen l'acumulació dels seus nutrients i l'eutrofització de l'medi aquós.

Bioindicadors de qualitat de sòls

Com a indicadors de la qualitat de terra podem esmentar part de la biota d'aquest hàbitat, és a dir, algunes plantes, fongs i microorganismes bacterians.

De presentar requeriments específics per a la seva supervivència, aquests organismes serien indicadors de l'existència d'aquestes condicions.

Per exemple, els cucs de terra són bioindicadores de la qualitat de terra, atès que algunes espècies, com Eisenia fètida i E. andrei, són sensibles als plaguicides, derivats d'olis, metalls pesants, entre d'altres. Aquests bioindicadors són utilitzats en estudis de toxicitat de sòls.

referències

1. Celli, G. and Maccagnani, B. (2003). Honey bees es bioindicators of environmental pollution. Bulletin of Insectology 56 (1): 137-139.
2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). Guia metodològica per a l'avaluació de l'impacte ambiental. Quarta edició. Edicions Mundi-Premsa. pp 864.
3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. and Buszewski, B. (2004). Some considerations about bioindicators in environmental monitoring. Polish Journal of Environmental Studies Vol. 13, No. 5, 453-462.
4. Market, BA, Breure, AM and Zechmeister, HG (2003). Definitions, strategies and principles for bioindication / biomonitoring of the environment. En: Bioindicators and biomonitors. Market, BA, Breure, AM and Zechmeister, HG editors. Elsevier Science Ltd
5. Markert, B. (2007). Definitions and principles for bioindication and biomonitoring of trace metalls in the environment. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77-82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015