BIOINDICADORES: CARACTERÍSTICAS E TIPOS - MEIO AMBIENTE - 2024

Os biomarcadores são processos biológicos, comunidades ou espécies, para avaliar a qualidade do meio ambiente e sua dinâmica no tempo. Eles são usados ​​para avaliar o impacto das atividades humanas nos ecossistemas, por meio 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 quase que exclusivamente gerou impactos ambientais negativos que afetam os ecossistemas e sua biota.

Figura 1. Canário, ave usada como bioindicador de gases tóxicos em minas. Fonte: pixabay.com

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

Todos esses impactos geram estresse na biota existente e, portanto, são chamados de fatores de estresse antrópicos, 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 surgiram na década de 1960 e, desde então, seu repertório se expandiu no estudo de ambientes aquáticos e terrestres sob a influência de estressores antrópicos.

Os bioindicadores permitem monitorar mudanças físico-químicas ambientais, monitorar processos ecológicos, detectar direta ou indiretamente a existência de poluentes e, em geral, detectar 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 cumprir algumas características:

-Deve ser sensível a perturbações ou estresse, mas não morrer ou desaparecer por causa disso. Uma espécie ou comunidade bioindicadora 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 de todo o ecossistema, população ou espécie.

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

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

-Deve haver informações sobre o bioindicador, um bom entendimento de sua ecologia e história de vida, e uma taxonomia estável e bem documentada. Além disso, sua amostragem deve ser simples e econômica.

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

No caso de utilização de indivíduos como bioindicadores, deve-se considerar sua idade e variação genotípica. Deve-se verificar também se 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 devem ser destacadas no sistema de classificação. Por exemplo, podemos classificar bioindicadores de acordo com sua complexidade, em espécies, comunidades ou ecossistemas bioindicadores. Mas também podemos classificá-los de acordo com o ambiente que monitoram.

Espécies bioindicadoras

Todas as espécies existentes (ou conjuntos de espécies) podem tolerar uma gama limitada de condições ambientais físicas, químicas e biológicas. Este recurso pode ser usado para avaliar a qualidade ambiental.

Por exemplo, trutas que vivem em riachos de água fria no oeste dos Estados Unidos toleram 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 ao aumento da temperatura da água (queimando e cortando as florestas ao redor). 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 nesta espécie permite mensurar o estresse térmico da truta e, indiretamente, avaliar a alteração do meio ambiente devido ao corte e queima das matas que circundam o 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 de serviços ecossistêmicos, como água e ar limpos, polinizadores de plantas, entre outros, é considerada um indicador da saúde do ecossistema.

Por exemplo, a perda de espécies de abelhas - que são polinizadores - é considerada um indicador de 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 do qual fornecem informações. Seguindo essa classificação, temos bioindicadores de qualidade do ar, água e solo.

Bioindicadores de qualidade do ar

Entre os bioindicadores da qualidade do ar estão aqueles organismos que são sensíveis às variações na concentração de certos gases.

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

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

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

Figura 2. Líquen Lecanora conizaeoides. Fonte: Jerzy Opioła, do Wikimedia Commons Outro exemplo é o uso de longa data de canários como bioindicadores de condições inseguras em minas de carvão subterrâneas no Reino Unido, graças à sua sensibilidade aguda a baixas concentrações de monóxido de carbono (CO ₂) e gás metano. (CH ₄).

Essa sensibilidade se deve ao fato de os canários apresentarem baixa capacidade pulmonar e sistema de ventilação unidirecional. Por esse motivo, os canários são muito mais sensíveis do que os humanos a gases nocivos.

Bioindicadores da qualidade da água

Entre os bioindicadores da qualidade da água estão microrganismos 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 o número de taxa presentes, maior será a saúde do corpo d'água.

Outros bioindicadores do estado dos rios são as lontras, pois deixam rapidamente corpos d'água com baixa quantidade de poluentes. Sua presença indica então 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 d'água de algas em densas concentrações é indicativa de altos níveis de fósforo e nitrogênio dissolvidos, que podem vir de fertilizantes despejados na água. Os fertilizantes descartados geram o acúmulo de seus nutrientes e a eutrofização do meio aquoso.

Bioindicadores de qualidade do solo

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

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

Por exemplo, minhocas são bioindicadores da qualidade do solo, uma vez que algumas espécies, como Eisenia fetida e E. andrei, são sensíveis a agrotóxicos, derivados de petróleo, metais pesados, entre outros. Esses bioindicadores são usados ​​em estudos de toxicidade do solo.

Referências

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