No curso da pesquisa ambiental, diferentes métodos são usados. Um deles pode ser a bioindicação. Essa abordagem envolve o estudo do estado de certos organismos vivos para obter informações sobre seu ambiente. Para entender os recursos da realização de tais estudos, considere o que é um indicador biológico. Isso fornecerá as informações necessárias sobre uma metodologia de pesquisa semelhante.
Definição geral
Um bioindicador é um organismo vivo e, possivelmente, uma espécie ou comunidade inteira que vive em um sistema ecológico específico e pode servir como um reflexo de sua condição. Além disso, o estudo avalia o número de indivíduos na população, sua condição e comportamento. Com base nas informações recebidas, pode-se avaliar a presença no ambiente natural de poluentes, toxinas, substâncias cancerígenas, etc.
Bioindicadores são plantas ou animais cuja condição depende diretamente de seu ambiente. A aplicação dessa técnica durante o estudo tem muitas vantagens. Às vezes, é apenas com base em bioindicadores que é possível obter as informações necessárias sobre o estado do meio ambiente. Economizar tempo e dinheiro para realizar análises físicas e químicas complexas é uma vantagem indiscutível.
Bioindicadores são plantas e animais que resumem dados importantes sobre poluentes e a taxa de mudança. Eles permitem determinar o local de acumulação e a via de entrada de substâncias nocivas, o grau e a gravidade do efeito das toxinas em criaturas vivas, incluindo seres humanos.
No curso da pesquisa, a biocenose de tais indicadores é avaliada. Ao mesmo tempo, os pesquisadores estão interessados em representantes da fauna e da flora. Durante as observações, é possível avaliar o grau de exposição crônica a toxinas, mesmo em baixas concentrações. Eles afetam as funções e o estado geral dos órgãos internos dos animais, partes simétricas do corpo e seus relacionamentos.
Tipologia
Bioindicadores - plantas e animais que vivem na água, no ar e no solo. Tais organismos podem ser bactérias ou algas, bem como invertebrados, por exemplo, crustáceos, ciliados, moluscos. Pode ser usado durante os dados do estudo sobre peixes, animais.
Os bioindicadores do solo são na maioria das vezes plantas que crescem na natureza. De acordo com as condições, é possível determinar a acidez, a capacidade de umidade, a densidade e a temperatura do solo. Além disso, a aparência de certas plantas pode determinar o conteúdo de oxigênio no solo, a quantidade de nutrientes, além de sais e metais pesados.
As coníferas podem fornecer informações sobre o solo ao longo do ano. Nesse caso, não apenas os indicadores morfológicos são aplicados, mas também várias alterações bioquímicas. Isso permite que você obtenha informações confiáveis. Os caracteres morfológicos às vezes são variáveis.
Assim, por exemplo, a urtiga comum pode demonstrar a quantidade de cálcio no solo. Algumas plantas são galófilos. Eles amam solos salinos. Se eles crescem em uma determinada área, colonizando ativamente territórios, então a terra está sendo gradualmente salgada.
Para avaliar o estado da água, bioindicadores, como larvas de certos insetos, certos tipos de algas e crustáceos mais altos, bactérias luminosas estão sendo estudadas.
Os bioindicadores do ar podem ser musgos e líquenes. Suas qualidades físicas variam muito, dependendo das condições de crescimento.
Recursos de escolha
Plantas e bioindicadores de animais são selecionados para pesquisa de acordo com um determinado princípio. Foi formulado por um dos mais famosos ecologistas americanos, Yu. Odum. Ele sugere levar em consideração as seguintes afirmações ao escolher bioindicadores:
- Existem espécies estenotópicas e euritópicas de organismos vivos. Os primeiros são capazes de viver apenas em determinadas condições, portanto o escopo de sua distribuição é limitado. As espécies Eurytopic são difundidas na natureza, têm resistência ambiental. Portanto, eles são menos adequados para pesquisa do que as espécies estenotópicas.
- Tipos maiores de bioindicadores são investigados com mais freqüência do que os pequenos. Isso é explicado pela taxa de rotatividade na biocenose. Em espécies pequenas, é maior, portanto, no momento do estudo, elas podem não se enquadrar na amostra, principalmente no processo de análise com longa periodicidade.
- Para selecionar uma espécie ou seu grupo para o estudo, serão necessárias informações experimentais e de campo sobre os valores-limite de um determinado fator. Ao mesmo tempo, possíveis reações compensatórias do bioindicador e a tolerância das espécies são levadas em consideração.
- a proporção quantitativa de diferentes populações, espécies ou comunidades é mais indicativa; portanto, é usada como um indicador confiável. Apenas uma espécie não pode transmitir completamente a extensão das mudanças ambientais. Tais mudanças precisam ser consideradas como um todo, do que em apenas uma direção.
Também é importante notar que os melhores bioindicadores são espécies que fornecem uma resposta instantânea, além de diferirem na confiabilidade das informações fornecidas. O erro não deve exceder 20%. Além disso, com a ajuda de tais bioindicadores, deve ser fácil obter as informações necessárias. As espécies devem estar constantemente presentes na natureza para que o pesquisador possa avaliar sua condição a qualquer momento.
Variedades
Existem vários tipos e tipos de bioindicadores. Todos os organismos vivos adequados para esses estudos podem ser divididos em dois grupos:
- Registrando.
- Acumulando.
No primeiro caso, os organismos vivos respondem a mudanças no ambiente, alterando o tamanho da população. Eles também podem alterar a aparência do fenótipo, distúrbios somáticos ou danos nos tecidos. Várias deformidades podem aparecer, a taxa de crescimento varia. Outros sinais claramente visíveis podem estar presentes.
Por exemplo, líquenes, agulhas de árvores, são bioindicadores de registro. Eles aparecem necrose, clorose, secura. Os bioindicadores de registro nem sempre permitem determinar as causas das mudanças. Nesse caso, serão necessárias pesquisas adicionais para determinar por que a população, a aparência final, a distribuição na natureza etc. mudaram, e essas mudanças podem resultar de diferentes processos.
Os organismos bioindicadores podem ser de um tipo acumulativo. Eles concentram toxinas, poluição dentro do corpo, em diferentes tecidos, partes do corpo ou órgãos. Durante o estudo, o grau de poluição ambiental é determinado após a análise química. Por exemplo, o bioindicador acumulado pode ser conchas de crustáceos, larvas de insetos, além de alguns órgãos de mamíferos (cérebro, rins, baço, fígado, etc.), musgos.
Os organismos vivos respondem imediatamente a todo o complexo de substâncias nocivas que entram no ambiente. Portanto, para estabelecer a concentração exata de uma única toxina, essa técnica não permite. Mas, ao mesmo tempo, a vantagem de usar a bioindicação permite determinar exatamente a quantidade de poluição que afeta a população.
Organismos de teste
O organismo de teste pode ser um bioindicador do meio ambiente. São representantes da flora ou fauna, que são utilizados no controle de qualidade das condições ambientais em laboratório. Eles conduzem experimentos relevantes. Pode ser, por exemplo, unicelulares, protozoários, artrópodes. O organismo de teste também pode ser plantas, por exemplo, musgos ou plantas com flores.
A principal característica desses organismos é a capacidade de obter culturas a partir de plantas ou animais geneticamente homogêneos. Nesse caso, o protótipo é comparado com o controle. Isso permite que você obtenha informações confiáveis sobre o fator ofensivo. Caso contrário, devido a diferenças individuais normais entre indivíduos, não será possível obter um resultado confiável.
Métodos de análise
Os bioindicadores e sua poluição ambiental são investigados usando análise comparativa com uma instância de controle. Nesse caso, diferentes abordagens podem ser usadas.
O primeiro método envolve comparar as características relevantes fora da área de influência. Por exemplo, as plantas cultivadas na zona de poluição industrial são comparadas com as culturas que cresceram fora da área de influência antropogênica.
O segundo método envolve comparar a amostra com os resultados experimentais. Uma parte das plantas de teste é contatada em condições de laboratório com ar contaminado, solo, água e a segunda com mídia limpa.
Ao usar a terceira técnica, padrões históricos são usados para comparação. Isso, por exemplo, será aconselhável no estudo das estepes europeias. Hoje, esse ecossistema quase perdeu sua aparência original. É com a aparência da estepe no passado que é comparada no presente.
A quarta técnica usa controle. Este é um certo tipo de dependência, cujo desvio é considerado uma violação. Por exemplo, para comunidades de espécies não perturbadas, um cronograma apropriado é construído. Se algum desvio for observado, isso será notado imediatamente se duas curvas forem comparadas.
Métodos de bioindicação
Utilizando monitoramento ambiental apropriado, os bioindicadores na natureza são investigados. É realizado tanto no nível micro quanto no macro. Os estudos de bioindicação podem ser biocenóticos e espécies. No segundo caso, a presença do organismo no meio ambiente, a frequência de sua ocorrência, é investigada. As propriedades fisiológicas, bioquímicas, anatômicas e morfológicas do bioindicador também podem ser investigadas.
Durante o estudo biocenótico, a diversidade de espécies é levada em consideração usando um sistema de indicadores relevantes, bem como a produtividade da comunidade.
De acordo com a influência de vários fatores no sistema, o monitoramento da bioindicação pode ser específico e inespecífico. Eles estudam as reações das espécies ao aparecimento de poluição, toxinas em seu habitat. Com a bioindicação não específica, a mesma reação pode ser causada por diferentes fatores. Se as mudanças que ocorrem são explicadas pela influência de apenas um fator, estamos falando de uma indicação específica.
Por exemplo, coníferas e líquenes podem fornecer informações sobre a limpeza do ar na região, sobre a presença de poluição industrial em seus habitats. A lista de espécies vegetais, animais que vivem no solo, é específica para diferentes tipos de solo. Se ocorrerem mudanças nesses grupos, podemos falar sobre a contaminação do solo com produtos químicos ou uma alteração em sua estrutura devido às atividades humanas.
Hoje acredita-se que o mais eficaz seja o uso de pesquisa instrumental em combinação com bioindicadores. Essa simbiose fornece as informações mais completas e confiáveis sobre o estado da população, o impacto sobre ela de fatores adversos.
Bioindicação do solo
Utilizando no estudo de bioindicadores de poluição do solo, é possível obter resultados confiáveis. As plantas fornecem informações sobre a fertilidade do solo. Uma análise completa da composição do solo requer muito tempo e esforço. O solo é considerado fértil se crescer urtiga, framboesas, celandine, valeriana etc. Essas plantas não sobrevivem em solo pobre.
Solo moderadamente fértil é distribuído por angélica, lunática, festuca de prado, etc. Musgos de turfa, líquenes, cranberries e mirtilos crescem em solo pouco fértil.
Além do indicador de fertilidade, a composição do solo pode ser determinada pelas plantas. A presença de uma grande quantidade de nitrogênio é indicada por plantas como grama de trigo, framboesas, cinquefoil de ganso, ervas daninhas, etc. A cor dessas plantas será verde brilhante. Se estiver pálido, significa que há pouco nitrogênio no solo. Nas plantas, a ramificação e o número de folhas são reduzidos.
Vários outros minerais, acidez e outras características do solo podem ser determinados no solo usando bioindicadores.
Bioindicação do ar
Um bioindicador é um organismo vivo que altera significativamente suas qualidades quando ocorrem anormalidades no ambiente. Eles podem ser usados para determinar se o ar está contaminado. Poluentes como óxido nítrico, dióxido de enxofre, hidrocarboneto, etc. têm um enorme impacto na fitocenose.
A resistência das plantas a toxinas semelhantes é diferente. Mesmo uma pequena quantidade de dióxido de enxofre no ar pode ser facilmente determinada usando líquenes. Entre as plantas, o aumento do conteúdo desse tipo de poluente pode ser determinado por árvores coníferas.
Trigo sensível, abeto, milho, abeto, morango, etc. são sensíveis ao conteúdo de fluoreto, cloreto de hidrogênio no ar.
