Bioindicadores: características e tipos

Os biomarcadores são processos biológicos, comunidades ou espécies, para avaliar a qualidade do meio ambiente e sua dinâmica em tempo. Eles são usados ​​para avaliar o impacto das atividades humanas nos ecossistemas, através do estudo da resposta da biota ao estresse gerado.

Devemos considerar que toda atividade gera um impacto ambiental que pode ser positivo ou negativo. No entanto, a atividade humana gerou impactos ambientais quase exclusivamente negativos que afetam os ecossistemas e sua biota.

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Figura 1. Canário, pássaro usado como bioindicador de gases tóxicos nas minas. Fonte: pixabay.com

Entre os danos ambientais gerados pelas atividades humanas estão a poluição com emissões e resíduos sólidos industriais e urbanos, o esgotamento dos recursos naturais devido à superexploração, entre outros.

Todos esses impactos geram estresse na biota existente e, portanto, são chamados estressores antropogênicos , para diferenciá-los dos estressores naturais, como períodos de seca intensa ou variações de temperatura devido aos efeitos climáticos.

O desenvolvimento e aplicação de bioindicadores surgiu na década de 1960 e, desde então, ampliou seu repertório no estudo de ambientes aquáticos e terrestres sob a influência de estressores antropogênicos.

Os bioindicadores permitem o monitoramento de alterações ambientais físico-químicas, monitorando processos ecológicos, detectando direta ou indiretamente a existência de contaminantes e, em geral, detectando alterações ambientais.

Características gerais dos bioindicadores

Um bioindicador, seja um processo biológico, uma comunidade ou uma espécie, independentemente do tipo de alteração ambiental que mede, e da região geográfica em questão, deve atender a certas características:

-Você deve ser sensível a perturbações ou estresse, mas não morrer ou desaparecer por causa disso. Uma comunidade de espécies ou bioindicadores deve ter uma tolerância moderada à variabilidade ambiental.

-Deve ser possível medir sua resposta ao estresse. Os processos biológicos dentro de um indivíduo também podem atuar como bioindicadores.

-Sua resposta deve ser representativa da de todo o ecossistema, população ou espécie.

-Você deve responder de acordo com o grau de poluição ou degradação ambiental.

-Deve ser abundante e comum, apresentando uma densidade populacional adequada na área específica em estudo. Além disso, deve ser relativamente estável, superando variações climáticas e ambientais moderadas.

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– Deve haver informações sobre o bioindicador, boa compreensão de sua ecologia e história de vida e uma taxonomia bem documentada e estável. Além disso, a amostragem deve ser simples e econômica.

-Deve ter importância pública, econômica e comercial para outros fins.

No caso de usar indivíduos como bioindicadores, sua idade e variação genotípica devem ser consideradas. Também deve ser verificado que outros fatores ambientais não interferem no estudo e completam as informações com testes toxicológicos ambientais.

Tipos de bioindicadores

A classificação dos bioindicadores varia de acordo com as características que eles desejam destacar no sistema de classificação. Por exemplo, podemos classificar os bioindicadores de acordo com sua complexidade, em espécies, comunidades ou ecossistemas de bioindicadores. Mas também podemos classificá-los de acordo com o ambiente que eles monitoram.

Espécies bioindicadoras

Todas as espécies existentes (ou conjunto de espécies) podem tolerar uma gama limitada de condições ambientais físicas, químicas e biológicas. É possível usar esse recurso para avaliar a qualidade ambiental.

Por exemplo, a truta que vive em correntes de água fria no oeste dos Estados Unidos tolera uma temperatura entre 20 e 25 ° C; portanto, essa sensibilidade térmica pode ser usada como um bioindicador da temperatura da água.

Essas mesmas trutas respondem no nível celular aos aumentos de temperatura na água (queimando e derrubando as florestas circundantes). Nesses casos, eles sintetizam uma proteína de choque térmico que protege suas células dos efeitos do aumento da temperatura.

A quantificação dessas proteínas de choque térmico nessa espécie permite medir o estresse térmico da truta e avaliar indiretamente a alteração do ambiente devido ao abate e queima das florestas ao redor do corpo d’água.

Comunidades Bioindicadoras

Comunidades inteiras que abrangem uma ampla variedade de faixas de tolerância a vários fatores ambientais podem servir como bioindicadores para avaliar a condição ambiental a partir de uma abordagem complexa e holística. Esses estudos envolvem o uso da análise de múltiplas variáveis ​​ambientais.

Ecossistemas Bioindicadores

A perda dos serviços prestados pelos ecossistemas, como água limpa e ar, polinizadores de plantas, entre outros, é considerada um indicador do estado de saúde do ecossistema.

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Por exemplo, a perda de espécies de abelhas – que são polinizadores – é considerada um indicador da perda de saúde ambiental, uma vez que são sensíveis à presença de metais pesados, pesticidas e substâncias radioativas.

Bioindicadores de acordo com o ambiente que monitoram

Conforme indicado acima, os bioindicadores também podem ser classificados de acordo com o ambiente em que fornecem informações. Após essa classificação, temos bioindicadores de qualidade do ar, da água e do solo.

Bioindicadores da qualidade do ar

Entre os bioindicadores da qualidade do ar, estão os organismos sensíveis a variações na concentração de certos gases.

Por exemplo, os líquenes (associações simbióticas entre um fungo, microalgas e cianobactérias) e briófitas são muito sensíveis aos gases atmosféricos, porque os absorvem pelo corpo.

Esses organismos não possuem cutícula ou raízes e sua alta relação superfície / volume favorece a absorção e o acúmulo de poluentes do ar, como dióxido de enxofre. Portanto, seu desaparecimento em certas áreas é um indicador de baixa qualidade do ar.

Por outro lado, também existem líquenes (como Lecanora conizaeoides ), cuja presença é indicativa de baixa qualidade do ar.

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Figura 2. Líquen Lecanora conizaeoides. Fonte: Jerzy Opioła [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)], do Wikimedia Commons
Outro exemplo é o uso antigo de canários como bioindicadores de condições inseguras em minas subterrâneas de carvão no Reino Unido, graças à sua sensibilidade aguda a pequenas concentrações de monóxido de carbono (CO 2 ) e gás metano (CH 4 ).

Essa sensibilidade se deve ao fato de as Canárias terem baixa capacidade pulmonar e um sistema de ventilação unidirecional. Portanto, as Canárias são muito mais sensíveis que os seres humanos a gases nocivos.

Bioindicadores da qualidade da água

Entre os bioindicadores da qualidade da água estão microorganismos bacterianos, protozoários, macroinvertebrados, algas e musgos, entre outros; sensível à presença de poluentes tóxicos.

Por exemplo, a presença de comunidades de diferentes taxa de macroinvertebrados aquáticos em um rio é um indicador ecológico e de biodiversidade. Quanto maior a quantidade de táxons presentes, maior a saúde do corpo de água.

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Outros bioindicadores do estado dos rios são lontras, porque deixam rapidamente corpos de água com baixa quantidade de poluentes. Sua presença indica o bom estado do rio.

As esponjas marinhas também têm sido utilizadas como bioindicadores de metais pesados, como mercúrio e cádmio, substâncias fecais, entre outros. A detecção do desaparecimento de esponjas nas águas marinhas é um indicador da perda de qualidade da água.

A presença em um corpo de água de algas em concentrações densas é indicativa de altos níveis de fósforo e nitrogênio dissolvidos, que podem advir de fertilizantes derramados na água. Os fertilizantes descarregados geram o acúmulo de seus nutrientes e a eutrofização do meio aquoso.

Bioindicadores da qualidade do solo

Como indicadores da qualidade do solo, podemos citar parte da biota desse habitat, ou seja, algumas plantas, fungos e microorganismos bacterianos.

Se eles apresentassem requisitos específicos para sua sobrevivência, esses organismos seriam indicadores da existência dessas condições.

Por exemplo, as minhocas são bioindicadoras da qualidade do solo, uma vez que algumas espécies, como Eisenia fétida e E. andrei, são sensíveis a pesticidas derivados de óleos, metais pesados, entre outros. Esses bioindicadores são utilizados em estudos de toxicidade do solo.

Referências

  1. Celli, G. e Maccagnani, B. (2003). Abelhas como bioindicadores da poluição ambiental. Boletim de Insectologia 56 (1): 137-139.
  2. Conesa Fdez-Vítora, V. (2010). Guia metodológico para avaliação de impacto ambiental. Quarta edição Edições Mundi-Press. 864.
  3. Gadzala-Kopciuch, R., Berecka, B., Bartoszewicz, J. e Buszewski, B. (2004). Algumas considerações sobre bioindicadores no monitoramento ambiental. Revista Polonesa de Estudos Ambientais Vol. 13, No. 5, 453-462.
  4. Market, BA, Breure, AM e Zechmeister, HG (2003). Definições, estratégias e princípios de bioindicação / biomonitoramento do meio ambiente. In: Bioindicadores e biomonitores. Market, BA, Breure, AM e Zechmeister, editores de HG. Elsevier Science Ltd.
  5. Markert, B. (2007). Definições e princípios para bioindicação e biomonitoramento de metais vestigiais no ambiente. Journal of Trace Elements in Medicine and Biology, 21, 77-82. doi: 10.1016 / j.jtemb.2007.09.015

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