De talrijke veranderingen die momenteel plaatsvinden in ecosystemen, onder meer als gevolg van luchtvervuiling, ontbossing of eutrofiëring van wateren, veroorzaken variaties in de verschillende ecologische niches van de planeet. Dankzij bio-indicatororganismen kunnen ze worden gekwantificeerd.
Deze variaties kunnen worden geanalyseerd met behulp van fysisch-chemische methoden die meestal enige relevante informatie opleveren. Wat met deze techniek niet wordt verkregen, is informatie over hoe deze veranderingen levende wezens beïnvloeden. Hiervoor worden bio-indicatororganismen gebruikt, en hier vertellen we je er alles over.
Wat zijn bio-indicatororganismen?
Bio-indicatororganismen zijn al die levende wezens en hun gemeenschappen in staat om te reageren op verschillende omgevingsveranderingen. Deze reacties kunnen zowel op fysiologisch als gedragsniveau worden gegeven en door ophoping van verontreinigende stoffen en geven informatie over de ecologische kenmerken van het milieu of de impact die door bepaalde processen wordt veroorzaakt.
Kenmerken van de bio-indicatorsoort
Vóór een studie met bio-indicatoren is het noodzakelijk om een eerdere evaluatie uit te voeren om het organisme te selecteren dat het beste reageert op het type milieuprobleem, de geografische en temporele uitbreiding ervan. Hiervoor moeten de gebruikte levende wezens aan een reeks eisen voldoen, waaronder de volgende:
- Wees bijzonder gevoelig voor verstoring van verschillende omgevingsfactoren en niet ervoor omkomen.
- Wees eenvoudig te bestuderen en goed bekend bij de wetenschap.
- Overvloedig te vinden in alle mogelijke habitats.
- Het moet mogelijk zijn om je reactie op stress te meten.
- Het moet representatief zijn voor het hele ecosysteem, voor zover mogelijk.
Als individuen uit een specifieke populatie worden gebruikt als bio-indicatoren, er moet rekening worden gehouden met hun leeftijd en genotype. Bovendien moet worden gecontroleerd of andere omgevingsfactoren het onderzoek en de metingen niet verstoren. Hiervoor kunnen fysisch-chemische studies van de omgeving worden uitgevoerd.
Waar zijn bio-indicatorsoorten voor?
Bio-indicatororganismen zijn vooral nuttig in deze drie situaties: wanneer de omgevingsfactor niet kan worden gemeten - bijvoorbeeld om vroegere omgevingsfactoren te reconstrueren, ook wel bekend als paleo- bij biomonitoring -wanneer de aangegeven factor moeilijk te meten is- en wanneer de omgevingsfactor moeilijk te interpreteren is.
Daarom worden bio-indicatoren voornamelijk gebruikt in de volgende gevallen:
- Evalueer de effecten van toxines: Bio-indicatororganismen kunnen nuttig zijn om toekomstige schade na een gif.webptige lekkage te voorspellen, en vertegenwoordigen vaak zelfs de schadelijke effecten van chemische stoffen met hun eigen fysiologie.
- De impact van menselijke activiteit beoordelen: de afwezigheid, aanwezigheid of verandering in bepaalde soorten wanneer een antropogene impact wordt gemaakt op het ecosysteem stelt ons in staat om het effect in dat specifieke gebied te evalueren.
- Waarschuw voor veranderingen in de omgeving: de gevoeligheid van bio-indicatororganismen geeft vroegtijdige informatie over veranderingen in het milieu, waardoor kan worden geanticipeerd op de mogelijke gevolgen van een specifieke gebeurtenis.
- Soortenrijkdom beoordelen: de complexiteit van ecosystemen en trofische relaties maken het vaak moeilijk om veranderingen in soortenrijkdom te beoordelen, maar met bio-indicatoren kunnen de verkregen gegevens worden geëxtrapoleerd naar de diversiteit van de omgeving.
Er moet rekening mee worden gehouden dat in veel gevallen een enkele soort, hoe representatief deze ook is, niet kan worden geëxtrapoleerd naar de hele biota van de plaats. Bij de interpretatie van de gegevens moet hiermee rekening worden gehouden.
Soorten bio-indicatororganismen
We kunnen bio-indicatoren op meerdere manieren classificeren. Een daarvan is via het medium dat wordt bestudeerd. Hieronder behandelen we alle mogelijke organismen met deze kenmerken.
Bodembio-indicatoren
De verschillende menselijke activiteiten met betrekking tot stadsplanning en de exploitatie van hulpbronnen hebben geleid tot meerdere variaties en effecten op de bodem. Als gevolg hiervan zijn habitats verloren gegaan, zijn hydrografie en erosie veranderd en zijn veel substraten verontreinigd. Drie bio-indicatororganismen vallen op voor de evaluatie van deze effecten:
- Paddestoelen: Deze organismen worden gebruikt om voornamelijk de radioactiviteit van de bodem te bestuderen. Schimmels accumuleren radionucliden in hun weefsels, die vervolgens kunnen worden overgedragen aan andere voedselketens, zoals knaagdieren of mensen. Om deze reden worden kwaliteitsstudies van hun weefsels uitgevoerd om te controleren of ze een ophoping van radioactiviteit hebben.
- Mijten: mijten zijn talrijk, representatief en makkelijk te verzamelen. Ze zijn gevoelig voor meerdere verontreinigende stoffen en dankzij hun brede geografische spreiding maken ze een gemakkelijke vergelijking van hun reactie in verschillende ecosystemen mogelijk. Ze zijn normaal gesproken erg gevoelig voor insecticiden die bevolkingsafname veroorzaken.
- Springstaarten: ze zijn een van de belangrijkste faunagroepen op de grond. Hun hoge aantal, diversiteit, overvloed aan soorten en activiteit maken ze uitstekende bio-indicatororganismen. De blootstelling van deze organismen aan zuren, zware metalen, stikstofverbindingen en pesticiden zorgt ervoor dat ze afnemen, zowel in overvloed als in soortenrijkdom.
Waterbio-indicatoren
Antropische vervuiling beïnvloedt de verspreiding en groei van aquatische soorten, naast klimatologische, geografische en symbiotische factoren. Op dit front springen de volgende bio-indicatororganismen in het oog:
- Vissen: wanneer de omgeving waarin ze leven verandert, kunnen vissen ethologische, morfologische, fysiologische, biochemische en moleculaire veranderingen vertonen die worden veroorzaakt door de stress die wordt veroorzaakt door omgevingscondities. Ze zijn erg gevoelig voor deze veranderingen, dus ze gaan dood of verdwijnen. De aanwezigheid van forel en zalm in een rivier duidt op de gezondheid van het ecosysteem.
- Amfibieën: deze dieren zijn erg gevoelig voor zowel droogte als voor eventuele vervuilende stoffen. Omdat ze een doorlatende huid hebben, worden verontreinigende stoffen, zure regen, meststoffen en insecticiden heel gemakkelijk opgenomen en hopen ze zich op in het lichaam. Daarom zijn ze een van de eerste soorten die verdwijnen wanneer hun ecosysteem verandert.
- insecten: Binnen de macro-invertebraten die in het water leven, zijn insecten een van de meest geschikte biologische groepen om de kwaliteit van het systeem te bepalen. Kwaliteiten zoals hun gevoeligheid voor vervuilende stoffen, snelle reactie op veranderingen en dat ze profiteren van praktisch alle beschikbare habitats, maken ze tot een geweldige studiegroep.
Lucht bio-indicatoren
Luchtvervuiling is tegenwoordig een van de grootste milieuproblemen. Het kunnen controleren van de luchtkwaliteit is essentieel om: de goede werking van ecosystemen en de menselijke gezondheid. Sommige bio-indicatororganismen die worden gebruikt, zijn de volgende:
- bijen: bijen zijn sleutelsoorten in ecosystemen. Verschillende studies hebben aangetoond dat ze de effecten van klimaatverandering en habitatfragmentatie laten zien. Daarnaast worden ze gebruikt om de aanwezigheid van milieuverontreiniging, zware metalen, radioactiviteit, industrieel afval en verontreinigende stoffen, pesticiden en herbiciden te controleren.
- Korstmossen: korstmossen zijn symbiotische relaties tussen een alg en een schimmel. Omdat ze de meeste van hun voedingsstoffen uit de atmosfeer halen, zijn ze erg gevoelig voor veranderingen in de lucht. Een van de belangrijkste oorzaken van verdwijning is zwaveldioxide, dat verzuring van het milieu veroorzaakt.
- Gekko's of gekko's: deze reptielen zijn goede bio-indicatororganismen, omdat ze de neiging hebben om gif.webptige stoffen uit de lucht op te hopen die voornamelijk afkomstig zijn van hun dieet. Sommige van deze elementen zijn onder andere Cd, Se, As, Pb. Bovendien is er meestal een lagere aantallen individuen in besmette gebieden, vanwege de afname van de vruchtbaarheid.
Voorbeelden van bio-indicatoren
Volgens de verschillende toepassingen van bio-indicatoren kunnen we drie categorieën onderscheiden:
- Ecologische biologische indicatoren- Soorten waarvan bekend is dat ze gevoelig zijn voor vervuiling, versnippering van leefgebieden of andere vormen van belasting. De respons van de indicator is representatief voor de gemeenschap.
- Milieu-bio-indicatoren: soort of groep soorten die voorspelbaar reageren op verstoringen of veranderingen in de omgeving.
- Bio-indicatoren van biodiversiteit: De soortenrijkdom van een indicatortaxon wordt gebruikt als indicator voor de soortenrijkdom van een gemeenschap. Het kan ook zijn door meetbare parameters van diversiteit, zoals endemisme, genetische parameters of specifieke parameters van de populatie.
Veel bio-indicatororganismen kunnen ecologische, milieu- en biodiversiteitsindicatoren tegelijkertijd, dus het zijn geen exclusieve categorieën. Laten we een paar concrete voorbeelden bekijken om het onderwerp af te sluiten.
otters
Deze vleesetende zoogdieren van de familieMustelidae Ze leven praktisch over de hele wereld. Ze voeden zich voornamelijk met vis en schaaldieren, dus ze zijn een van de belangrijkste roofdieren van aquatische ecosystemen.
Het is bewezen dat wanneer het ecosysteem sterk wordt verstoord, otters hun territorium verlaten. Dit kan ook in verband worden gebracht met de afname of het verlies van kwaliteit van hun voedsel.
Daarnaast zijn er onderzoeken gedaan via je ontlasting om de hoeveelheid zware metalen en andere stoffen te controleren, die door bioaccumulatie in de voedselketen in je lichaam kunnen komen. Deze uitwerpselen zijn in staat om op een vrij nauwkeurige, eenvoudige en snelle manier de kwaliteit van het water waarin de otters leven weer te geven.
kevers
Deze insecten kunnen geweldige bio-indicatororganismen zijn. Afhankelijk van de familie en de soort kunnen ze ons van verschillende relevante informatie over ecosystemen voorzien.
Mestkevers - die zich voeden met uitwerpselen - zijn zeer gevoelig voor fragmentatie en transformatie van bossen. Op hun beurt kunnen ze ook helpen bij het beoordelen van de herstelprocessen van ecosystemen.
Scolithine kevers (Scolytinae) zijn een belangrijke plaag - ze voeden zich met coniferen - die ontstaat bij langdurige perioden van droogte in het ecosysteem. Deze insecten kunnen een verandering in het milieu voorspellen als gevolg van klimaatverandering en mogelijke woestijnvorming. Afgezien van deze, zijn er meerdere soorten die verschijnen met droogte.
Een ander goed voorbeeld zijn de alpenkevers, zeer gevoelig voor temperatuurveranderingen en vaak endemisch. Deze kevers worden groter naarmate de temperatuur stijgt, of in het geval van waterkevers kan dit leiden tot hun verdwijning.
Vogels
Volgens SEO vogels, zijn vogels een geweldig hulpmiddel om de diversiteit en integriteit van ecosystemen wereldwijd te beoordelen. Dit is zo omdat snel reageren op veranderingen in de voedselketen of veranderingen in hun fysieke omgeving.
Een goed bestudeerd voorbeeld - dat te maken heeft met de voedselketen - zijn wetland-gerelateerde vogels. Met het voedsel dat ze eten, als het wordt aangetroffen in besmette gebieden, hopen zware metalen en andere gif.webpstoffen zich op in het lichaam.
Het vergroten van het begrip en de studie van bio-indicatoren is essentieel om te kunnen: beschermen en corrigeren van veranderingen die zich in ecosystemen kunnen voordoen. Deze levende wezens stellen ons in staat om min of meer snel en efficiënt de aantasting van het milieu te zien, maar ook om verbeteringen in ecosystemen door te voeren die ons in staat stellen de planeet te behouden.
