En el curs de la investigació ambiental, s’utilitzen diferents mètodes. Una d’elles pot ser la bioindicació. Aquest enfocament consisteix en estudiar l'estat de certs organismes vius per obtenir informació sobre el seu entorn. Per entendre les característiques de la realització d'aquests estudis, heu de considerar què és un indicador bio. D’aquesta manera, es proporcionarà la informació necessària sobre una metodologia de recerca similar.
Definició general
Un bioindicador és un organisme viu i, possiblement, una espècie o comunitat entera que viu en un sistema ecològic determinat i pot servir com a reflex de la seva condició. A més, l'estudi avalua el nombre d'individus de la població, la seva condició i el seu comportament. A partir de la informació rebuda, es pot jutjar la presència al medi natural de contaminants, toxines, cancerígens, etc.
Els bioindicadors són plantes o animals la condició dels quals depèn directament del seu entorn. L’aplicació d’una tècnica d’aquest tipus té molts avantatges. De vegades, només sobre la base de bioindicadors, és possible obtenir la informació necessària sobre l’estat del medi. Un estalvi indubtable és estalviar diners i temps per realitzar anàlisis físiques i químiques complexes.
Els bioindicadors són plantes i animals que resumeixen dades importants sobre contaminants i la taxa de canvi. Permeten determinar el lloc d’acumulació i la via d’entrada de substàncies nocives, el grau i la gravetat de l’efecte de les toxines sobre les criatures vives, inclosos els humans.
En el curs de la investigació, es valora la biocenosi d'aquests indicadors. Al mateix temps, els investigadors estan interessats en representants de la fauna i la flora. Durant les observacions, es pot valorar el grau d’exposició crònica a toxines fins i tot en concentracions baixes. Afecten les funcions i la condició general dels òrgans interns dels animals, les parts simètriques del cos i les seves relacions.
Tipologia
Bioindicadors: plantes i animals que viuen a l'aigua, l'aire, el sòl. Aquests organismes poden ser bacteris o algues, així com invertebrats, per exemple, crustacis, ciliats, mol·luscs. Es pot utilitzar durant les dades d’estudi sobre peixos, animals.
Els bioindicadors del sòl són sovint plantes que creixen en estat salvatge. Segons la seva condició, podeu determinar l’acidesa, la capacitat d’humitat, la densitat i la temperatura del sòl. Així mateix, l’aparició de certes plantes pot determinar el contingut d’oxigen al sòl, la quantitat de nutrients, així com sals i metalls pesants.
Les coníferes poden proporcionar informació del sòl durant tot l'any. En aquest cas, no només s'apliquen indicadors morfològics, sinó també diversos canvis bioquímics. Això permet obtenir informació fiable. Els caràcters morfològics són de vegades variables.
Així, per exemple, l’ortiga ordinària pot demostrar el quantitat de calci que hi ha a la terra. Algunes plantes són gal·lofils. Els encanten els sòls salins. Si creixen en una àrea determinada, colonitzen activament territoris, llavors la terra es va salant progressivament.
Per avaluar l’estat de l’aigua, s’estan estudiant bioindicadors com les larves de certs insectes, certs tipus d’algues i crustacis superiors, bacteris lluminosos.
Els bio-indicadors d'aire poden ser molses i líquens. Les seves qualitats físiques varien molt segons les condicions de creixement.
Característiques de l’elecció
Les plantes i els bioindicadors animals es seleccionen per a la investigació segons un determinat principi. Va ser formulat per un dels més famosos ecologistes americans, Yu. Odum. Suggereix tenir en compte les afirmacions següents a l’hora de triar bioindicadors:
- Hi ha espècies estenotòpiques i euritòpiques d’organismes vius. Els primers només poden viure en determinades condicions, de manera que l’abast de la seva distribució és limitat. Les espècies eurítiques són de naturalesa generalitzada, tenen resistència ambiental. Per tant, són menys adequats per a la investigació que les espècies stenotopiques.
- Els tipus més grans de bioindicadors s’investiguen amb més freqüència que els petits. Això s’explica amb la taxa de rotació en la biocenosi. En espècies petites és més elevat, per tant, en el moment de l'estudi, poden no caure en la mostra, especialment en el procés d'anàlisi amb una llarga periodicitat.
- Per seleccionar una espècie o el seu grup per a l’estudi, es requerirà informació experimental i de camp sobre els valors limitants d’un determinat factor. Al mateix temps, es tenen en compte possibles reaccions compensatòries del bioindicador i la tolerància de l’espècie.
- la relació quantitativa de diferents poblacions, espècies o comunitats és més indicativa, per tant, s'utilitza com a indicador fiable. Només una espècie no pot transmetre completament l'extensió dels canvis ambientals. Cal tenir en compte aquests canvis en el seu conjunt, que en una sola direcció.
També convé assenyalar que els millors bioindicadors són espècies que proporcionen una resposta instantània, a més de diferenciar en la fiabilitat de la informació que es proporciona. L’error no hauria de superar el 20%. A més, amb l'ajut d'aquests bioindicadors, hauria de ser fàcil obtenir la informació necessària. L’espècie ha d’estar present constantment a la natura perquè l’investigador pugui avaluar el seu estat en qualsevol moment.
Varietats
Hi ha diversos tipus i tipus d’indicadors bio. Tots els organismes vius adequats per a aquests estudis es poden dividir en dos grups:
- Registre
- Acumulant
En el primer cas, els organismes vius responen als canvis en l’entorn canviant la mida de la població. També poden canviar l’aspecte del fenotip, trastorns somàtics o danys dels teixits. Pot aparèixer diverses deformacions, la taxa de creixement varia. Hi poden haver altres signes clarament visibles.
Per exemple, els líquens, les agulles dels arbres, són bioindicadors de registre. Apareixen necrosi, clorosi, sequedat. Els bioindicadors de registre no sempre permeten determinar les causes dels canvis. En aquest cas, es requerirà una investigació addicional per determinar per què han canviat la població, l'aparença final, la distribució a la naturalesa, etc. Aquests canvis poden ser el resultat de diferents processos.
Els organismes bio-indicadors poden ser de tipus acumulador. Concentren toxines, contaminació dins del seu cos, en diferents teixits, parts del cos o òrgans. Durant l'estudi, es determina el grau de contaminació ambiental després de l'anàlisi química. Per exemple, el bioindicador acumulador pot ser closca de crustacis, larves d’insectes, així com alguns òrgans de mamífers (cervell, ronyons, melsa, fetge, etc.), molses.
Els organismes vius responen immediatament a tot el complex de substàncies nocives que entren al medi. Per tant, per establir la concentració exacta d’una sola toxina, aquesta tècnica no permet. Però, alhora, l’avantatge d’utilitzar la bioindicació permet determinar quina quantitat afecta la contaminació a la població.
Organismes de prova
L’organisme de prova pot ser un bioindicador del medi ambient. Es tracta de representants de la flora o la fauna, que s’utilitzen en el control de qualitat de les condicions ambientals al laboratori. Realitzen experiments rellevants. Pot ser, per exemple, unicel·lulars, protozous, artròpodes. L’organisme de prova també poden ser plantes, com per exemple molses o plantes amb flors.
La característica principal d’aquests organismes és la capacitat d’obtenir cultius de plantes o animals genèticament homogenis. En aquest cas, es compara el prototip amb el control. Això permet obtenir informació fiable sobre el factor infractor. En cas contrari, a causa de diferències normals entre individus, no serà possible obtenir un resultat fiable.
Mètodes d’anàlisi
Els bioindicadors i la seva contaminació ambiental s’investiguen mitjançant anàlisi comparativa amb una instància de control. En aquest cas, es poden utilitzar diferents enfocaments.
El primer mètode consisteix en comparar les característiques rellevants fora de l’àrea d’influència. Per exemple, les plantes cultivades a la zona de contaminació industrial es comparen amb els cultius que creixen fora de la zona d’influència antropogènica.
El segon mètode consisteix en comparar la mostra amb els resultats experimentals. Una part de les plantes de prova es posa en contacte en condicions de laboratori amb aire contaminat, sòl, aigua i la segona amb medis nets.
Quan s’utilitza la tercera tècnica, s’utilitzen estàndards històrics per a la seva comparació. Això, per exemple, serà convenient en l’estudi de l’estepa europea. Avui, aquest ecosistema gairebé ha perdut l’aspecte original. És amb la forma en què es veia l'estepa en el passat que es compara en el present.
La quarta tècnica utilitza el control. Aquest és un tipus de dependència, una desviació per la qual es considera una infracció. Per exemple, per a comunitats d’espècies no alterades, es construeix un horari adequat. Si s’observen desviacions, es notarà immediatament si es comparen dues corbes.
Mètodes de bioindicació
Mitjançant un seguiment ambiental adequat, s’investiguen els bioindicadors de la naturalesa. Es realitza tant a nivell micro com macro. Els estudis de bioindicació poden ser biocenòtics i d'espècies. En el segon cas, s’investiga la presència de l’organisme al medi, la freqüència de la seva aparició. També es poden investigar les propietats fisiològiques, bioquímiques, anatòmiques i morfològiques del bioindicador.
Durant l’estudi biocenòtic, es té en compte la diversitat d’espècies mitjançant un sistema d’indicadors rellevants, així com la productivitat comunitària.
Segons la influència de diversos factors sobre el sistema, el seguiment de la bioindicació pot ser específic i inespecífic. Estudien les reaccions de l’espècie a l’aparició de contaminació, toxines al seu hàbitat. Amb bioindicació no específica, la mateixa reacció pot ser causada per diferents factors. Si els canvis que es produeixen s’expliquen per la influència d’un únic factor, estem parlant d’una indicació específica.
Per exemple, les coníferes i els líquens poden proporcionar informació sobre la neteja de l’aire a la regió, sobre la presència de contaminació industrial als seus hàbitats. La llista d’espècies vegetals, animals que viuen al sòl, és específica per a diferents tipus de sòl. Si es produeixen canvis en aquests grups, es pot parlar de contaminació del sòl amb productes químics o un canvi en la seva estructura a causa de les activitats humanes.
Avui es creu que el més eficaç és l’ús de la investigació instrumental en combinació amb bioindicadors. Aquesta simbiosi proporciona la informació més completa i fiable sobre l’estat de la població, l’impacte que té en aquest tipus de factors adversos.
Bioindicació del sòl
Mitjançant l'estudi dels bioindicadors de contaminació del sòl, és possible obtenir resultats fiables. Les plantes proporcionen informació sobre la fertilitat del sòl. Una anàlisi completa de la composició del sòl requereix molt de temps i esforç. Es considera que el sòl és fèrtil si hi creixen ortiga, gerds, celandina, valeriana, etc. Aquestes plantes no sobreviuen al sòl pobre.
Els sòls moderadament fèrtils es donen per angelica, lunàtica, pradera, etc. Les molses de torba, líquens, nabius i llongues creixen en un sòl poc fèrtil.
A més de l’indicador de fertilitat, la composició del sòl pot ser determinada per les plantes. La presència d'una gran quantitat de nitrogen s'indica amb plantes com ara herba de blat, gerds, cinquefoil d'oca, nusos, etc. El color d'aquestes plantes serà de color verd brillant. Si és pàl·lid, vol dir que hi ha poc nitrogen al sòl. A les plantes es redueix la branca i el nombre de fulles.
Es poden determinar diversos minerals, acidesa i altres característiques del sòl mitjançant bioindicadors.
Bioindicació de l’aire
Un bioindicador és un organisme viu que canvia significativament les seves qualitats quan es produeixen anormalitats al medi. Es poden utilitzar per determinar si l’aire està contaminat. Contaminants com l’òxid nítric, el diòxid de sofre, l’hidrocarbur, etc. tenen un impacte enorme en la fitocenosi.
La resistència de les plantes a toxines similars és diferent. Fins i tot es pot determinar fàcilment una petita quantitat de diòxid de sofre a l’aire mitjançant líquens. Entre les plantes, l’augment del contingut d’aquest tipus de contaminants pot ser determinat per arbres de coníferes.
El blat, l'avet, el blat de moro, l'avet, la maduixa, etc. són sensibles al contingut de fluor, clorur d'hidrogen a l'aire.
